WO2015004283A1 - Graphene-containing suspension, method for producing same, graphene platelets, and use - Google Patents

Graphene-containing suspension, method for producing same, graphene platelets, and use Download PDF

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WO2015004283A1
WO2015004283A1 PCT/EP2014/064984 EP2014064984W WO2015004283A1 WO 2015004283 A1 WO2015004283 A1 WO 2015004283A1 EP 2014064984 W EP2014064984 W EP 2014064984W WO 2015004283 A1 WO2015004283 A1 WO 2015004283A1
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alkyl
group
ethoxylated
groups
unsubstituted
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Application number
PCT/EP2014/064984
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Inventor
Alexandra Schneider
Sebastian HILDEBRAND
Christian Wolfrum
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Eckart Gmbh
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    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15Nano-sized carbon materials
    • C01B32/182Graphene
    • C01B32/184Preparation
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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    • C01B32/21After-treatment
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures

Definitions

  • the present invention relates to graphene platelets and their suspension comprising a water-miscible solvent, a process for their preparation and their use. Furthermore, the present invention relates to a kit for use in the preparation and handling of graphene and its use.
  • US 7,892,514 B2 discloses a process for producing a graphene material by intercalating halogen in graphite structures.
  • the graphite to halogen compounds at a temperature above the melting point or
  • Halogen compounds intercalate into the graphite structure. This is followed by heating above the boiling point of the halogen, resulting in delamination of graphene-containing platelets.
  • US 2009/0028777 A1 discloses a process for producing delaminated graphite, flexible graphite and nanoscale graphene plate.
  • Manufacturing process is based on an intercalation step, which is understood as a chemical oxidation by means of a carboxylic acid and hydrogen peroxide.
  • an intercalation step which is understood as a chemical oxidation by means of a carboxylic acid and hydrogen peroxide.
  • the intercalation product is heated, if necessary under the action of mechanical forces.
  • US 7,914,844 B2 discloses a process for preparing a dispersion of reduced graphene oxide nanoplatelets, wherein isocyanate-treated
  • Graphene oxide nanoplatelets in the presence of a reducing agent and a polymer.
  • a reducing agent for example, hydrazine hydrate in water or ⁇ , ⁇ -dimethylhydrazine can be used in organic solvent.
  • WO 201 1/070026 A2 discloses a carbon particle granule which comprises
  • the primary particles include graphite material and / or singular carbon nanotubes (CNT) and / or carbon nanofibers (CNF) and / or high-carbon nanoparticles
  • the additive may be formed as a surfactant and / or polymer and / or monomer and / or polyelectrolyte.
  • US 2010/0022422 A1 describes a process for wet milling of graphite using solvent and dispersant.
  • Dispersant may contain a lipophilic hydrocarbon group and a polar hydrophilic group.
  • the dispersants typically used in the automotive industry are used, which are to be universally usable for the production of carbon nanotubes, graphite flakes, carbon fibers and carbon particles.
  • the special bonding properties of graphite and the special challenges of graphene require optimized processes. So are other modifications of the carbon such as carbon black, diamond or carbon nanotubes (carbon nanotubes), for example due to their nature,
  • carbon black is an amorphous modification.
  • Diamond is a high-strength, covalent lattice structure that lacks a delocalized ⁇ bonding system, such as soot.
  • Carbon nanotubes are considered as one-dimensional bodies whose delocalized ⁇ bonding system has a very high curvature. The same applies of course to other layer structures whose composition differs from that of graphite.
  • Providing a suspension comprising a water-miscible solvent, graphene platelets, at least one additive and at least one adjuvant,
  • the at least one additive is selected from the group consisting of
  • N-alkyl betaines Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
  • polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and Copolymers based on
  • Allylamine monomers allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium Compounds and (C 1 -C 25 alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
  • Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are selected
  • the at least one adjuvant is selected from the group of adjuvants according to formula (H1)
  • R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups,
  • the at least one additive is selected from the group consisting of N-alkylbetaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
  • Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines.
  • Cx-Cy means that the group in question has x to y carbon atoms
  • Cx + means that the group in question has at least x
  • the object underlying the invention is also achieved by providing a method for producing a graphite suspension, the method comprising the following steps:
  • the at least one additive is selected from the group consisting of
  • N-alkyl betaines Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
  • polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO) can be selected; polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and Copolymers based on
  • Allylamine monomers allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium Compounds and (C 1 -C 25 alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
  • Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are selected and selected
  • step b) wherein in steps a1) or a2) or a1) and a2) and optionally in step b) at least one adjuvant according to formula (H 1) is added,
  • R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups,
  • the at least one additive is selected from the group consisting of N-alkylbetaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
  • Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines.
  • the object underlying the invention is further solved by the provision of graphene plates, which are produced according to the inventive method.
  • the graphene platelets are in a water-miscible solvent, preferably in an aqueous solvent, more preferably in water, than
  • the at least one additive to be used according to the invention and the at least one adjuvant can be present for example in the form of a kit.
  • the inventive graphene platelets preferably in the form of a suspension, can be used in the production of electronic materials, electronic objects such as electronic circuits and capacitors such as supercaps (supercapacitors), electrically conductive films, chemical sensors, optical Materials and composite materials, such as reinforced and / or electrically conductive plastics, batteries and membranes used.
  • electronic materials electronic objects such as electronic circuits and capacitors such as supercaps (supercapacitors), electrically conductive films, chemical sensors, optical Materials and composite materials, such as reinforced and / or electrically conductive plastics, batteries and membranes used.
  • graphene platelets is understood as meaning structures which comprise both a single graphene monolayer and a plurality of superimposed graphene layers
  • graphene does not have a spherical or tubular structure, but has a substantially planar structure.
  • the term graphene platelet also means substantially planar structures which are characterized by a small number of graphene monolayers arranged one above the other. This is
  • an intensity ratio of the 2D peak to the G peak in the Raman spectrum which in the graphene platelets according to the invention is preferably in a range from 0.5 to 3, more preferably in a range from 0.5 to 2.
  • the intensity ratio of the 2D peak to the G peak is in
  • Raman spectrum of the inventive graphene platelets in a range from 0.65 to 1.9.
  • the graphically advantageous properties such as the electrical conductivity or the mechanical stability thereof produced and / or graphene-containing objects such as membranes, are monolayer
  • Graphene monolayers good results, for example, in terms of electrical conductivity or mechanical stability can be achieved. These suspensions can be easily prepared and thus enable use on an industrial scale.
  • unsubstituted in the sense of the present invention means that no other groups are attached to an atom or a structure other than hydrogen.
  • the inventive combination of at least one additive and at least one excipient is particularly well suited to aqueous
  • Graphene platelet suspensions is preferably at least 90% by weight, preferably at least 95% by weight, more preferably at least 98% by weight, based in each case on the total weight of the solvent.
  • Long-term stability in the context of the present invention is understood to mean, for example, that no noticeable impairment of the properties of the suspension is observed over a period of 30 or even 60 days in the absence of mechanical input of energy.
  • the long-term stability can be detected, for example, by means of absorption spectroscopy.
  • the suspensions of the invention preferably show a loss of absorption of more than 20% after 60 days, more preferably a loss of less than 15%, even more preferably a loss of less than 10%.
  • the graphene platelets Since the suspension according to the invention with graphene platelets and the graphene platelets according to the invention are not produced by means of a combination of oxidation and reduction, the graphene platelets have only a low oxide content. This low oxide content can not be achieved, for example, with the production process according to Hummer or process variants thereof, since the respective reduction is always incomplete. Furthermore, correspondingly produced graphene plates have a large number of defects, which irreparably damages the ⁇ -electron system of the graphene.
  • the oxygen content in the graphene platelets is preferably less than 1.5% by weight, more preferably less than 1.2% by weight and even more preferably less than 0.9% by weight, based in each case on the total weight of the dry graphene platelets without additives.
  • the determination of the oxygen content of the graphene can, for example, by means of
  • Elemental analysis and / or X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), with XPS being preferred.
  • the determination of the oxygen content of the samples by XPS can for example be done with a PHI 5600 ESCA system.
  • the spectra are recorded with a resolution of 0.1 eV and a matching energy of 10 eV.
  • the samples are analyzed by means of an Ar + ion beam at an acceleration voltage of
  • Graphene platelet according to the invention and can be generally attributed to the high quality of the inventive graphene platelets, is the half-width of the 2D peak.
  • the half width is determined by Raman spectroscopy analogous to
  • the half width indicates the width of the 2D peak, which is usually 2698 cm “1 ⁇ 50 cm “ 1 , at which the curve has dropped to half of the maximum.
  • the half width is at most 75 cm -1 , more preferably at most 65 cm -1 and even more preferably at most 55 cm -1 .
  • the half width of the 2D peak is in a range of 35 to 65 cm -1 , more preferably in the range of 38 to 60 cm -1 and even more preferably in the range of 41 to 56 cm -1 .
  • suspensions according to the invention having graphene platelets as well as graphene platelets according to the invention which have a particular ratio of the 2D peak, which is usually 2698 cm “1 ⁇ 50 cm “ 1 , to the G peak, which is usually at 1587 cm “1 ⁇ 50 cm “ 1 , im Raman spectrum have.
  • the intensity ratio of the 2D peak to the G peak is in the range of 0.5 to 3, preferably in the range of 0.6 to 2, and more preferably in the range of 0.7 to 1.5 preferably at an excitation wavelength of 532 nm.
  • Graphene platelets and thus, for example, the particular suitability for uses in which the electrical conductivity plays a special role.
  • the intensity ratio of the 2D peak to the G peak in the Raman spectrum is in a range of 0.5 to 3 and the half width of the 2D peak is in a range of 35 to 75 cm -1 , preferably the intensity ratio of the 2D peak to the G peak in the range of 0.6 to 2 and the half width of the 2D peak in the range of 38 to 65 cm -1 and more preferably the intensity ratio of the 2D peak to the G peak in FIG Range of 0.7 to 1.5, and the half width of the 2D peak in the range of 41 to 55 cm "1 lies.
  • the Raman measurement is preferably carried out by means of a confocal Ramanspektroskopes the company Horiba Jobin Yvon LabRAM Aramis.
  • the excitation wavelength is included
  • the suspension according to the invention is applied after a centrifugation step by means of spin coating on Si0 2 wafers.
  • the values of the intensity ratios and the half width are averaged from a statistically meaningful number of individual measurements.
  • the arithmetic mean of the values is formed from at least 50 randomly selected graphene platelets, preferably 50 randomly selected graphene platelets.
  • the centrifugation is carried out by means of the centrifuge MIKRO 200 from Hettich. The suspension is centrifuged for 10 minutes at 15000 rpm (21382 g) before the supernatant is measured.
  • the 2D band provides a characteristic clue to the sp 2 network in the graphene plane.
  • the symmetry and the half-width of the 2D band give hints on the degree of delamination of the graphene platelets. So the 2D band is one
  • Origin of OriginLab is described by means of a single Lorentz function with a correlation factor R 2 of at least 0.995 in the region of the maximum ⁇ twice the half width and has a half width of ⁇ 35 cm "1.
  • R 2 correlation factor
  • R 2 Correlation factor
  • such materials have a larger half width of the 2D band.
  • a half-width of 70-80 cm -1 is expected according to the literature.
  • the I (D) / I (G) ratio (intensity ratio of the 2D peak to G peak) corresponds to the sp 3 / sp 2 ratio and thus describes the defect density of the material within the graphene plane.
  • a high I (D) / I (G) ratio may also be due to edge effects.
  • Measurements such as Raman and AFM (Atomic Force Microscopy) are preferably carried out at the identical location of a sample applied to the Si0 2 wafer. According to the invention it is further preferred that in the inventive
  • Suspensions containing graphene platelets have an average size of at least 50 nm, preferably of at least 500 nm, more preferably of at least 1 ⁇ .
  • Graphene platelets are determined by plotting the graphene platelets on a support and determining the size of the graphene platelets by means of TEM (TEM: Transmission Electron Microscopy). This will consist of at least 100 randomly selected
  • Graphene platelets preferably 100 randomly selected graphene platelets, the arithmetic mean of the longest diameter and of the perpendicular thereto
  • the graphene sheets according to the invention usually comprise a mixture of
  • Graphene platelet-containing suspensions may also be present to a limited extent
  • Graphene plate is preferably in a range of 0.5 to 5 nm, more preferably 0.55 to 4 nm, even more preferably 0.6 to 3 nm, and still more preferably 0.65 to 2 nm Thickness of the in the invention
  • Suspension contained graphene plate can, for example by means of Atomic force microscopy, wherein the arithmetic mean of the thickness of
  • Carbon layers of preferably at least 50 graphene plates is determined.
  • Graphene platelets containing suspensions offer an outstanding combination of ease of manufacture, good handleability and outstanding product properties.
  • the additive according to the invention to be used according to formula (I) has a water solubility of at least 0.05 g / l, preferably of at least 0.1 g / l, and more preferably of at least 1 g / l.
  • the aforementioned water solubility indicates how many grams of the additive are soluble in water at 20 ° C without modification of the pH.
  • the water solubility of the additive is at most 200 g / l, preferably at most 150 g / l and more preferably at most 125 g / l.
  • the at least one additive to be used according to the invention has a water solubility from a range of 0.05 g / l to 200 g / l, preferably in the range of 0.1 g / l to 150 g / l and more preferably in the range of 1 g / l to 125 g / l.
  • the at least one additive to be used according to the invention is preferably used in a total amount which is at least 1% by weight, more preferably at least 2% by weight and even more preferably at least 5% by weight of additive, in each case based on the weight the graphene platelets.
  • more than one additive for example of two or three additives, they may each be present in the amounts indicated above.
  • the total amount of the additive or the additives in the suspension is at most 5,000% by weight, more preferably at most 3,000% by weight and even more preferably at most 1,000% by weight, each based on the weight of the graphene sheets .
  • the total amount of the additive or additives in the suspension is between 1 and 300,000% by weight, more preferably between 2 and 100,000% by weight, and more preferably between 5 and 5,000% by weight, more preferably between 10 and 1000% by weight, more preferably between 20 and 500% by weight, based in each case on the weight of the graphene platelets.
  • the amount of additive used according to the invention is determined according to methods known to the person skilled in the art, such as NMR spectroscopy, IR spectroscopy,
  • Raman spectroscopy and gas chromatography are coupled with
  • Mass spectrometry and / or flame ionization detector In this case, the sample is pretreated in accordance with the manufacturer's instructions and, for example, a separate determination of the additives and / or auxiliaries adhered to the graphene platelets and of the additives and / or auxiliaries present in the suspension solution is carried out. It is also possible, for example, to carry out a targeted washing down of the substances to be used according to the invention from the graphene platelets as a constituent.
  • Excipient amount can also be done gravimetrically, for example. It was found that the graphene plates decompose relatively late and therefore
  • Thermogravimetrisch the amount of other adhering components can be determined. Before the determination, of course, the solvent of the suspension must be removed, for example by means of distillation processes.
  • the graphene platelets in the suspension are in a concentration of at least 0.04 g / l, more preferably at least 0.045 g / l, even more preferably at least 0.055 g / l, more preferably at least 0.07 g / l, more preferably at least 0.1 g / l, before.
  • Highly concentrated graphene platelet suspensions are desirable in terms of transportation and storage.
  • highly concentrated graphene platelet slurries are also advantageous in the application, since smaller amounts of solvent must be handled and removed by drying.
  • the inventive combinations of the specified additives and auxiliaries can achieve significant improvements in the comminution of graphite and production of graphene platelets.
  • the conventional comminution of graphite has a choice between insufficient delamination or over-crushing of the graphene sheets, which in either case does not provide the desired graphene properties.
  • the specific combinations of compounds which can be obtained in accordance with the invention it is surprisingly possible to produce high-quality graphene platelets in a cost-effective manner, in particular without complex processes.
  • the combination of the at least one additive and the at least one adjuvant as specified in claim 1, 13 or 15 is essential.
  • the specified combination of at least one additive and at least one adjuvant it becomes possible to reduce, for example, the costs of the starting materials, the comminution time and / or the requirements for production devices and / or to improve the flexibility of production, reproducibility and / or quality and to effect a variety of applicability of the obtained graphene platelets.
  • a suspension comprising a water-miscible, preferably aqueous, solvent, graphene plate, at least one additive and at least one auxiliary,
  • the at least one additive is selected from the group consisting of
  • N-alkyl betaines Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
  • polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and Copolymers based on
  • Allylamine monomers allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
  • Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are selected
  • the at least one adjuvant is selected from the group of adjuvants according to formula (H1)
  • R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups,
  • the at least one additive is selected from the group consisting of N-alkylbetaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
  • Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines.
  • Preferred examples of the at least one adjuvant are tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetrabutylammonium, triethyl-n-butylammonium, tri (n-propyl) (vinyl) ammonium, (vinylbenzyl) (trimethyl) ammonium or combinations thereof.
  • the R a1 of the at least one adjuvant (H1) are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups, and unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups, more preferably from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 6 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 6 alkenyl groups and unsubstituted C 2 -C 6 alkynyl groups, and even more preferably from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 4 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 4
  • R a1 are independently selected from unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, more preferably from unsubstituted C 1 -C 6 alkyl groups and even more preferably from C 1 -C 4 alkyl groups.
  • the at least one adjuvant is a compound according to formula (H2),
  • R a2 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups
  • R b2 is selected from the group consisting of unsubstituted C 2 -C 4 alkenyl groups and unsubstituted C 2 -C 4 alkynyl groups
  • x is 3 or 4.
  • the R a2 be independently selected from unsubstituted C 1 -C 6 alkyl groups, more preferably from unsubstituted C 1 -C 4 alkyl groups, even more preferably from unsubstituted C 1 -C 3 alkyl groups.
  • x is 4.
  • the substituents of the at least one additive and of the at least one adjuvant may each be selected independently of each other, unless stated otherwise. Examples of these groups are the abovementioned substituents R a1 or R a2 , R b2 , etc. This includes the groups introduced below. Furthermore, in the case of further execution positions, it is preferred for the at least one adjuvant to be a compound according to formula (H3),
  • R a3 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 4 alkyl groups
  • R b2 is selected from the group consisting of unsubstituted C 5 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups
  • R's are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 4 alkyl groups
  • R b2 is selected from the group consisting of unsubstituted C 5 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups and unsubstituted C 2 -C 8 Alkynyl groups, and where y is 3 or 4.
  • alkyl radicals may be straight-chain or branched alkyl radicals, such as, for example, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, isobutyl, tert-butyl, 1-methylpropyl, n-pentyl, 3-methylbutyl, 2-methylbutyl, 1-methylbutyl, 2,2-dimethylpropyl, 1, 2-dimethylpropyl, 1, 1-dimethylpropyl, 1-ethylpropyl, n-hexyl, 4-methylpentyl, 3
  • alkenyl radicals and alkynyl radicals may be straight-chain or branched alkenyl radicals or alkinyl radicals, as indicated above for the alkyl radicals, with the exception of methyl, which contain at least one double bond or triple bond.
  • the suspension comprises at least two adjuvants according to formula (H1), (H2), (H3) or mixtures thereof, wherein the at least two adjuvants are different from one another.
  • At least one auxiliary according to formula (H1), formula (H2) and / or formula (H3) at least 3 R a1 , at least 3 R a2 or
  • At least 2 include, preferably at least 3, R a1, R a2 and R a3 are each at least 2 carbon atoms. examples for this are
  • Tetraethylammonium or (tributyl) (methyl) ammonium Tetraethylammonium or (tributyl) (methyl) ammonium.
  • the amount of the at least one adjuvant is at least 30% by weight, more preferably at least 50% by weight and even more preferably at least 70% by weight, based in each case on the weight of the graphite used.
  • the weight of the at least one adjuvant is at most 300% by weight, more preferably at most 250% by weight and even more preferably at most 200% by weight, based in each case on the weight of the graphite used.
  • counterions of the ammonium ion used according to the invention as auxiliary (e) can be used.
  • examples are F “ , CI “ , Br “ , I “ , OH “ , BF 4 “ , S0 4 2 “ , C0 3 2” , P0 4 3 “ , N0 3 “ , Cr0 4 2 “ , Mn0 4 " and Carboxylations such as citrate ions and acetate ions.
  • Particularly preferred are, for example, OH “ , S0 4 2” , C0 3 2 " , P0 4 3” , N0 3 " , citrate ions and acetate ions.
  • the at least one additive used according to the invention is selected from the group consisting of N-alkylbetaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
  • polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO) can be selected;
  • polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and Copolymers based on
  • Allylamine monomers allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds; Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines.
  • the at least one additive used according to the invention is selected from the group consisting of N-alkylbetaines; Sorbitan trifatty acids, wherein the
  • Fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms
  • polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO) can be selected;
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
  • Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines.
  • the block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO) used as an additive are not triblock polymers having a
  • composition of EO: PO: EO 20:70:20 with a deviation of up to 10% each, the respective ratios being molar ratios.
  • fatty acids is understood as meaning fatty acids having 10 to 25 carbon atoms, in particular acyclic, aliphatic C 10 -C 25 -monocarboxylic acids
  • the fatty acids are preferably acyclic aliphatic C 12 -C 20 -monocarboxylic acids, such as stearic acid and oleic acid
  • the carbon atom of the carboxyl group is in the aforementioned number of
  • N-alkylbetaines For the purposes of the present invention, the term "N-alkylbetaines" is used
  • the N-alkyl betaines have two alkyl groups of 1 to 20 carbon atoms arranged to form a positively charged quaternary nitrogen. These two alkyl groups may be the same or different.
  • two identical alkyl groups are arranged on the nitrogen atom, which are preferably both methyl or ethyl, preferably methyl.
  • N-alkylbetaine is also understood to mean alkylbetaines which contain more than one (number: 1) alkyl-substituted nitrogen atom, for example 2, 3 or 4
  • Nitrogen atoms preferably each with two
  • Alkyl groups each having 1 to 20 carbon atoms is substituted, preferably in each case two ethyl groups, more preferably in each case two methyl groups, to form a positively charged quaternary nitrogen.
  • sorbitan trifatty acids means sorbitan derivatives which have been esterified with three fatty acid molecules which are defined as above.
  • An example is sorbitan trioleate.
  • a particularly preferred group of the poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) - ammonium) compounds are the poly ((4-vinylbenzyl) (trimethyl) ammonium) compounds.
  • a preferred group of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds are the (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium compounds.
  • a preferred group of the (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds are those of the (C 10 -C 20 -alkyl) (dimethyl) (benzyl) ammonium compounds.
  • a preferred group of the C10 + acyclic aliphatic alcohols are the C10-C25 acyclic aliphatic alcohols.
  • a preferred group of C7 + acyclic aliphatic amines are the C7-C25 acyclic aliphatic amines
  • polymeric surfactants is understood to mean surfactants which have at least two, preferably at least three, more preferably at least four, more preferably at least ten, more preferably at least 25, more preferably at least 50, identical repeating units polymeric surfactants have proven to be very advantageous, in particular in connection with the process according to the invention, and constitute a particularly preferred group of additives according to the invention.
  • the polymeric surfactants become
  • naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates polyvinyl alcohols, lignin sulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO), more preferably from the group consisting of Naphthalinsulfonklaformaldehydkondensaten, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO ), and more preferably from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates and block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide.
  • block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide which do not use triblock polymers with a
  • Composition of EO: PO: EO 20:70:20 with a deviation of up to 10% each, the ratios being molar ratios. With a deviation of up to 10%, it is meant that the molar ratios can vary independently of one another by up to 10%.
  • no triblock polymers are used in which the first EO polymer is in a range of 18 to 22, the PO polymer in a range of 63 to 77 and the second EO polymer in a range of 18 to 22.
  • Triblock polymers used are the two EO polymers terminal and the PO polymer centered.
  • naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensates are understood as meaning condensation products of naphthalenesulfonic acid and its derivatives and formaldehyde.
  • An example of this is Tamol NN 4501.
  • Tamol NN 4501 and the analogous structures have proven to be particularly advantageous additives according to the invention.
  • the Naphthalinsulfonklaformaldehydkondensate no linear chain with 2 to 10 atoms.
  • Cellulosederivate understood that are partially or completely etherified with unsubstituted or substituted alkanol compounds.
  • the etherified with unsubstituted or substituted alkanol compounds Preferably, the
  • Examples of preferred alkanol compounds are methanol, ethanol, 1, 2-dihydroxypropane and 1, 3-dihydroxypropane.
  • (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds is understood as meaning ammonium compounds which have at least one C 1 -C 25 -alkyl group and at least one polyalkylene oxide group
  • the "(C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds have 1 to 200, more preferably 2 to 100, even more preferably 5 to 50, alkylene oxide groups.
  • Alkylene oxide groups are preferably ethylene oxide groups and / or propylene oxide groups.
  • block polymers of ethylene oxide and propylene oxide are meant polymers composed of blocks of ethylene oxide and propylene oxide units.
  • An example of this is Pluronic F68.
  • These polymers also proved to be very advantageous according to the invention, also because they offer, for example, a good combination of price and performance.
  • Used propylene oxide units which are not triblock polymers having a composition of EO: PO: EO 20:70:20 with a deviation of up to 10%, wherein the ratios are molar ratios.
  • the block polymers used according to the invention have a molecular weight of at most 5000 g / mol, more preferably from more than 120 to 4500 g / mol, or of at least 6500 g / mol. According to another preferred embodiment, the molecular weight of the block polymer is less than 10,000 g / mol.
  • Polycationic compounds are polymers which have a plurality of cationic groups.
  • the polycationic invention is a polycationic invention.
  • Allylamine monomers allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
  • the polycationic compounds are preferably selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary Vinylpyridines, homopolymers and copolymers based on alkylamine monomers,
  • Homopolymers and copolymers based on allylamine monomers are preferably selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on Diallyldialkylammoniummonomeren and homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamidmonomeren and mixtures thereof.
  • Particularly preferred in further embodiments are the homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers such as polydilallyldi (C 1 -C 3) alkylammonium compounds.
  • copolymer based on ..: means in the sense of the invention that at least 50 wt .-%, more preferably at least
  • the monomers are selected from the group of specified monomers, wherein the statement "wt .-%" on the Total weight of the copolymer relates.
  • the corresponding copolymers consist essentially or completely of the specified monomers. Homopolymers are naturally composed of only one monomer species.
  • diallyldialkylammonium monomers examples include polydilallyldi (C 1 -C 3) alkylammonium compounds such as polydilallyldimethylammonium chloride
  • polyDADMAC polydiallyldiethylammonium chloride
  • polyDADEAC polydiallyldiethylammonium chloride
  • PolyDADMAB Polydiallyldimethylammonium bromide
  • Polydilallyldiethylammonium bromide (polyDADEAB). Particularly preferred are:
  • (Meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof are polymers based on ((meth) acryloxy (C 1 -C 3 -alkyl)) di (C 1 -C 3 -alkyl) ammonium compounds, ((meth) acrylamido (C 1 -C 3 -alkyl )) di (C 1 -C 3 -alkyl) ammonium compounds, ((meth) acryloxy (C 1 -C 3 -alkyl)) tri (C 1 -C 3 -alkyl) ammonium compounds and ((meth) acrylamido (C 1 -C 3 -alkyl)) tri ( C1-C3-alkyl) - ammonium compounds, wherein the alkyl groups are preferably selected from methyl groups, ethyl groups and mixtures thereof as in (meth) acryloxyethyl- dimethylammonium compounds and
  • halides such as chlorides.
  • Examples of the ((meth) acryloxy (C 1 -C 3 -alkyl)) di (C 1 -C 3 -alkyl) ammonium compounds are poly ((meth) acryloyloxy (C 1 -C 3 -alkyl) di (C 1 -C 3 -alkyl) amine hydrochlorides.
  • Polyaminhydrochloride Other embodiments are preferably homopolymers of allylamines.
  • quaternary vinylpyridines are (C 1 -C 3 -alkyl) vinylpyridine compounds wherein the alkyl group is preferably a methyl group.
  • the alkyl groups of the poly (meth) acryloyloxyalkyldialkylamine hydrochlorides, the (meth) acryloyloxyalkyldialkylamine hydrochloride-acrylamide copolymers or poly (meth) acryloyl oxyalkyltrialkylammonium compounds are, for example, C 1 -C 10 -alkyl groups.
  • the poly (meth) acryloyloxyalkyltrialkylammonium compounds may be present as halides such as chlorides.
  • a preferred group of monomers and copolymers based on the alkylamines are polyethyleneimines such as polyethyleneimine hydrochlorides.
  • the polycationic compounds according to the invention preferably have at least 5, more preferably at least 10, even more preferably at least 100, even more preferably at least 150 cationic groups.
  • the cationic groups may be positioned in the polymer backbone and / or bound to the polymer backbone via the side chains.
  • the number average molecular weight of the polycationic compounds is preferably in the range of 1,000 to 10,000,000 g / mol, more preferably in the range of 5,000 to 2,000,000 g / mol, even more preferably in the range of 10,000 to 300,000 g / mol, more preferably in the range of 10,000 to 80,000 g / mol.
  • the polycationic compounds have a Fikentscher K value in the range of 15 to 60, more preferably in the range of 17 to 50, at 20 ° C.
  • the K value is calculated according to the following formula:
  • K K value according to Fikentscher
  • ⁇ ⁇ relative viscosity (dynamic viscosity of the solution / dynamic viscosity of the solvent)
  • c mass concentration of polymer in solution in g / cm 3 .
  • ammonium compounds are preferably selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds, more preferably from the group of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds.
  • ethoxylates (s) is understood in the context of the present invention to mean compounds which are reacted with ethylene glycol or Polyethylene glycol etherified or esterified.
  • the ethoxylated compounds be selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated C 10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines, more preferably from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 alkyl) phenols, ethoxylated C 10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C 7 + acyclic aliphatic amines, and even more preferably from the group consisting of ethoxylated C
  • the alkyl group of the ethoxylated (C 1 -C 25 alkyl) phenols is preferably a C 7 -C 25 alkyl group, and more preferably a C 9 -C 20 alkyl group.
  • the ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are preferably ethoxylated C7-C25 acyclic aliphatic amines, more preferably ethoxylated C9-C21 acyclic aliphatic amines, even more preferably ethoxylated C10-C18 acyclic aliphatic amines.
  • the ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols are acyclic aliphatic alcohols, more preferably ethoxylated C12-C23 acyclic aliphatic alcohols.
  • Examples of C10 + acyclic aliphatic alcohols are tridecanol and 1-hydroxyeicosan.
  • the sulfonic acid derivatives likewise represent a preferred group of additives according to the invention.
  • the sulfonic acid derivatives according to the invention are preferably selected from the group consisting of C10 -C 25 alkyl sulfonates and C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, more preferably from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates.
  • acyclic aliphatic sulfates is meant compounds in which the sulfate group is directly attached to an alkyl group, alkenyl group or alkynyl group, an example of an acyclic aliphatic sulfate
  • the at least one additive used may also be a block copolymer of ethylene oxide and propylene oxide, but this does not
  • Triblock polymer having a middle block of propylene oxide and two blocks of ethylene oxide at the ends, in which the molar ratio of ethylene oxide (EO):
  • Propylene oxide (PO): ethylene oxide (EO) is 20:70:20, wherein the molar ratios can vary in each case by up to 10%. The ratio refers to the
  • the potential 10% variation in molar ratios means that any number of ratios can independently vary up or down by up to 10%. Examples of such aberrant ratios are 18:70:20, 22:77:18 or 21: 5:63:19.
  • the additives are not selected from block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide having a molecular weight greater than 5000 g / mol to less than 6500 g / mol.
  • the block polymers of ethylene oxide and propylene oxide have also proved to be a very advantageous group of additives according to the invention.
  • the at least one additive used according to the invention is selected from
  • polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, lignin sulfonates and block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide;
  • polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and Copolymers based on
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 alkyl) (tri (C 1 -C 3 alkyl)) ammonium compounds and (C 1 -C 25 alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
  • Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C10-C25 acyclic aliphatic sulfates and C10-C25 alkyl sulfonates;
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated C 10 + acyclic aliphatic alcohols and
  • the at least one additive used according to the invention is selected from the group consisting of
  • polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, lignin sulfonates and block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide;
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 alkyl) (tri (C 1 -C 3 alkyl)) ammonium compounds and (C 1 -C 25 alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
  • Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C10-C25 acyclic aliphatic sulfates and C10-C25 alkyl sulfonates;
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated C 10 + acyclic aliphatic alcohols and
  • the at least one additive used according to the invention is selected from the group consisting of naphthalene.
  • sulfonic acid-formaldehyde condensates lignosulfonates, block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated C 10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C 7 + acyclic
  • aliphatic amines more preferably from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, (C12-C25-alkyl) (tri (C1-C3-alkyl)) ammonium compounds, C10-C25 acyclic aliphatic sulfates, ethoxylated C10 + acyclic aliphatic Alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines.
  • the used as an additive it is preferred in the aforementioned embodiments that the used as an additive
  • the solvent used in the process according to the invention and contained in the suspensions according to the invention is miscible with water. Under a
  • Water-miscible solvent in the context of the present invention is understood to mean that at least 100 g of the relevant solvent can be dissolved in 1 l of water at 20 ° C., preferably that the solvent is immiscible with water at 20 ° C.
  • the term "miscible” in the sense of the present invention understood that no phase separation occurs.
  • each component of the solvent which is present in an amount of at least 5% by weight in and as a solvent constitutes a water-miscible solvent in the context of the present invention.
  • the water-miscible solvent be at least 90% by weight, preferably at least 95% by weight, more preferably at least 99% by weight and even more preferably at least 99.9% by weight of solvents consists whose dipole moment greater than 3.5 ⁇ 10 "30 cm.
  • the water-miscible solvent has a dipole moment of at least 4 ⁇ 10" 30 cm, more preferably at least 4.5 ⁇ 10 "30 cm, and even more preferably has at least 5 ⁇ 10 "30 Cm, in each case based on the total weight of the water-miscible solvent without additives and auxiliaries.
  • the water-miscible solvent selected from the group consisting of water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, t-butanol, isobutanol, acetone, ethylene glycol, butyl glycol and mixtures thereof.
  • At least 95% by weight, preferably at least 99% by weight of the water-miscible solvent is selected from the group consisting of water, ethanol, isopropanol, acetone, butylglycol and mixtures thereof, based in each case on Total weight of the water-miscible solvent without additives and
  • the content of organic solvent in the suspensions according to the invention is kept very low, so that preferably only traces are contained.
  • the solvent is selected from the group consisting of ethanol, water and mixtures thereof.
  • the term "aqueous” is understood to mean that the aqueous solvent present in the suspension according to the invention or used in the process according to the invention is at least 70% by weight, preferably at least 80% by weight, more preferably at least 90% by weight, more preferably at least 95% by weight and even more preferably at least 99% by weight of water, in each case based on the total weight of the water-miscible solvent without additives and auxiliaries.
  • the solvent consists of at least 99.9 wt .-% of water or preferably only traces of other solvents, based on the total weight of the water-miscible solvent without additives and auxiliaries.
  • the at least one additive used according to the invention is disregarded in the abovementioned quantities of the solvents, even if the relevant additive is isolated as a liquid.
  • the solvent used in the invention comprises at least 10 wt%, preferably at least 20 wt%, more preferably at least 30 wt% and even more preferably at least 35 wt% water, respectively based on the total weight of the water-miscible solvent without additives and auxiliaries.
  • the method according to the invention comprises the following steps in one variant:
  • Homogenizer or combinations thereof at least partially in the presence of at least one additive to obtain graphene platelets,
  • the at least one additive is selected from the group consisting of
  • N-alkyl betaines Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
  • polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO) can be selected;
  • polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and Copolymers based on
  • Allylamine monomers allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
  • Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are selected, and
  • step a) wherein in step a) and / or in step b) at least one adjuvant according to formula (H1) is added,
  • R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups, phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 alkyl) groups, wherein the
  • Phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 alkyl) groups may be unsubstituted or substituted with unsubstituted C 1 -C 3 alkyl groups or unsubstituted C 1 -C 3 vinyl groups.
  • the at least one additive is selected from the group consisting of N-alkylbetaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
  • polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO) can be selected;
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
  • Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are selected.
  • the at least one additive can be added in step a) and / or step b). It is essential that the crushing of the graphite takes place at least partially in the presence of the at least one additive and / or the at least one adjuvant.
  • the at least one additive, the at least one adjuvant or their combination is selected according to one of the preceding embodiments.
  • the at least one additive is added only in the course of the comminution step b). In this process variant, less additive appears to be required to produce a qualitatively comparable
  • this process variant is particularly suitable for example for expensive additives or for cases in which the amount of additive in the Graphenplättchensuspension and optionally in a subsequent
  • the at least one additive is added both in step a) and in step b).
  • the at least one adjuvant is likewise added both in step a) and in step b).
  • the at least one adjuvant is already added in the course of step a).
  • a polymeric surfactant as Additive it has proved to be particularly advantageous to add the at least one excipient in a first crushing step before the at least one additive is added. It has surprisingly been found that by this means the defect density of the obtained graphene platelets can be significantly reduced.
  • the method according to the invention comprises the following steps:
  • polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO) can be selected;
  • polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and Copolymers based on
  • Allylamine monomers allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide copolymers.
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
  • Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are selected, added and added
  • step b) wherein in steps a1) or a2) or al) and a2) and optionally in step b) at least one adjuvant according to formula (HI) is added,
  • R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups,
  • At least one additive is selected from the group consisting of N-alkylbetaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
  • polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO) can be selected;
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds; Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines.
  • the aforementioned block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide are selected from the group consisting of block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide having a molecular weight of at most 5000 g / mol, preferably greater than 120 to 4500 g / mol, or block copolymers of ethylene oxide and Propylene oxide with a molecular weight of at least 6500 g / mol.
  • the at least one adjuvant is added both in step a1), optionally also in step a2), and in step b). It has been found that comminution of the graphite-containing suspension in a step a2), wherein at least one additive and / or at least one adjuvant may already be present in the suspension, is of advantage for the following
  • Crushing step b) may be.
  • the comminution in step a2) can be carried out with a lower energy input compared to the comminution step b).
  • the comminution step b) of the method according to the invention is not a dispersion of graphene platelets or a mixing process of
  • Graphene platelets in a medium In the comminution step b), cleavage takes place in graphene platelets, whereby monolayer graphene platelets can also be produced during the cleavage, preferably produced directly from commercially available graphite.
  • the commercially available graphite is first classified, then comminuted, optionally reclassified and, after providing a suspension, the inventive comminution step b) at least partially in the presence of at least one inventive additive to be used and at least one invention to be used Excipient performed.
  • the separation of the graphene layers takes place as a result of the action of forces, in particular shear forces.
  • Graphene layers in the process according to the invention mainly or completely on the exertion of forces on the interconnected graphene layers under the action of the at least one additive and the excipient.
  • consolidation is understood to mean that graphene platelets are delaminated from the graphite or the graphite particles
  • At least one additive and the at least one excipient are separated with energy input from the graphite or graphite particles graphene platelets.
  • the term "comminution” is understood to mean that an energy input of at least 252 kJ / kg of graphite per hour takes place by means of the process in question
  • Graphene platelet suspension made of graphite, wherein natural or synthetic graphite can be used.
  • Graphene platelets contained in graphene platelets have a
  • Graphite is understood to mean substances that have a large number of
  • ultrasound is used in step b) of the method according to the invention.
  • the use of ultrasound in the preparation of the graphite suspensions according to the invention has the advantage, for example, that this
  • ultrasound it is advantageously very easy to produce smaller quantities of product in a batch operation, which are made available flexibly for further testing.
  • the ultrasound method is therefore particularly suitable for purposes in which, for example, an exact matching of the at least one additive and the excipient to a further formulation is particularly important.
  • the comminution by means of ultrasound can be operated continuously and discontinuously.
  • Continuous ultrasonic comminution processes for example, use a flow cell in combination with an ultrasonic finger such as the UP50H (50 W, 30 kHz) from Hielscher.
  • ultrasonic fingers can also be used for stationary
  • Ultrasonic crushing is typically set to an amplitude of 20-80% and a cycle of 0.2 to 1.
  • the sonication period is for example 0.5 to 6 hours.
  • the graphite can be used for example in a concentration in the range of 0.5 to 20 g per liter.
  • a ball mill is used in step b) of the method according to the invention.
  • the milling of graphite in a ball mill can be done in a single step to make the manufacturing process as simple as possible and to minimize costs.
  • it is at
  • step b) Using a ball mill in step b) preferably, in the preparation of
  • the graphite suspension comprising solvent and at least one additive to be used according to the invention may be used at different grinding conditions, such as, for example, mill rotation speed, ball size, MahlSystem Stirllgrad, grinding time, grinding media material or density, such.
  • mill rotation speed e.g., mill rotation speed
  • ball size e.g., ball size
  • MahlSystem e.g., mill rotation speed
  • ball size e.g., ball size
  • MahlSystem e.g., a grinding time
  • grinding media material or density such as steel balls, ceramic balls, etc.
  • the milling product can be bottled, diluted or concentrated as desired.
  • the critical speed indicates the time at which the
  • the rotational speeds of a ball mill are preferably 25% to 68%, more preferably 28% to 60% and more preferably 30% to less than 50% and still more preferably 35% to 45% of the critical rotational speed n crit .
  • step b it has proved to be advantageous if, in the comminution process to be used according to the invention in step b), large shearing forces are exerted on the
  • Graphite particles are exercised.
  • an agitator ball mill is used in step b) of the process according to the invention.
  • the comminution using a stirred ball mill is typically carried out in a continuous operation.
  • the grinding can be carried out using various grinding media, for example with respect to their material or their size, and grinding conditions, for example speed or duration of the
  • a homogenizer is used in step b) of the process according to the invention. Under a homogenizer are different
  • Homogenizers can be differentiated between rotor-stator-based homogenizers and pumping processes.
  • Rotor-stator homogenizers are mostly based primarily due to a strong turbulence due to the kinetic energy of the rotor.
  • the material to be homogenized can be set in motion by means of pumps and the achieved comminution effect can be based only to a small extent on turbulence. In between there are many different types of mixing.
  • additional blades may be attached to the rotor of a rotor-stator dispersing machine to achieve an intermediate stage of the aforementioned embodiments.
  • rotor-stator dispersing machine for example for laboratory use, are the ULTRA-TURRAX disperser from IKA and the L5 mixer from Silverson.
  • Homogenizing nozzle with a diameter of 0.3 to 0.7 mm lead to a
  • the aforesaid homogenizer is preferably operated in a circulatory system in order to achieve a uniform comminution of the particles.
  • the dispersion before the homogenizer through a Heat exchanger is performed to set a temperature of preferably 20 ° C to 70 ° C. Furthermore, it may be preferable in particular at high pressures, the
  • Dispersion after the homogenizer through a heat exchanger to allow rapid cooling of the dispersion and to avoid negative temperature effects.
  • a high pressure diaphragm pump is used to avoid contamination of the product with abrasion or lubricants.
  • the homogenizer nozzle can be made, for example, from a hard ceramic material pressed into a steel body.
  • a hard ceramic material for example, zirconia and
  • Silicon carbide can be used.
  • step b) is followed by a step c):
  • step c) isolating the graphene platelets obtained in step b) by centrifuging the suspension to obtain a mixture of graphene platelets, at least one additive and at least one adjuvant in the supernatant.
  • the energy is introduced into the suspension by means of agitator ball mill in step b).
  • the at least one additive is used in a concentration of at least 10% by weight, preferably at least 20% by weight, in each case based on the weight of the graphite.
  • the at least one adjuvant is used in a concentration of at least 30% by weight, preferably at least 70% by weight, in each case based on the weight of the graphite.
  • the present invention relates
  • Oxide content such graphene oxide platelets and products made therefrom do not have the outstanding properties of graphene platelets, such as electrical conductivity on.
  • the method according to the invention it is possible, in particular, to obtain stable suspensions which contain very large concentrations of graphene platelets.
  • the stability of the suspensions not only means their resistance to the settling of graphene platelets, but also that the suspensions according to the invention have a low tendency to agglomerate graphene platelets.
  • suspension may be preferred to disproportionately higher concentrations of additive and adjuvant to ensure a desired stability of the suspensions.
  • the combinations of at least one additive and at least one adjuvant to be used according to the invention have proven to be particularly advantageous for the preparation the high quality Graphenplattchen invention proved. This is naturally of great importance for products made therewith.
  • the suspensions of the invention show a high long-term stability. A high long-term stability ensures an uncomplicated incorporation of the graphene platelets with unchanged properties in a wide variety of products to achieve optimal
  • the present invention relates to a kit of at least one additive according to the invention and at least one excipient according to the invention.
  • the present invention relates to the use of a combination of at least one additive and at least one adjuvant in the production or handling of graphene sheets,
  • the at least one additive is selected from the group consisting of
  • N-alkyl betaines Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
  • polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO) can be selected;
  • polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and Copolymers based on
  • Allylamine monomers allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium Compounds and (C 1 -C 25 alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds; Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are selected, and
  • the at least one adjuvant is selected from the group of adjuvants according to formula (H1),
  • R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups, unsubstituted C 2 -C 8
  • Phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 alkyl) groups may be unsubstituted or substituted with unsubstituted C 1 -C 3 alkyl groups or unsubstituted C 1 -C 3 vinyl groups.
  • the at least one additive is selected from the group consisting of N-alkylbetaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
  • polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO) can be selected;
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
  • Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines.
  • the block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO) used as additive do not have triblock polymers with a
  • Composition of EO: PO: EO 20:70:20 with a deviation of up to 10% each, the respective ratios being molar ratios.
  • the at least one additive, the at least one adjuvant or their combination is selected according to one of the preceding embodiments.
  • the graphene platelets according to the invention and the suspensions according to the invention are suitable, for example, for use in and / or in the preparation of supercaps (supercapacitors), batteries, electrically conductive layers,
  • Composite material for achieving a mechanical reinforcement a preferred use according to the invention.
  • the use of the graphene platelets or of the suspensions according to the invention in the preparation of membranes for the industrial concentration of solutions by separation of water is a preferred embodiment of the invention.
  • the high electrical conductivity of the graphene platelets in combination with the high transparency makes it possible, for example, to use graphene platelets or a suspension thereof in or in the production of liquid crystal displays,
  • Antibody fragments occupied, for example, in diagnostic procedures or
  • the present invention relates Graphenplättchen and
  • the at least one additive selected from the group consisting of
  • polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, lignin sulfonates and block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide;
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, preferably (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, and (alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds, to be selected; Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C10-C25 acyclic aliphatic sulfates and C10-C25 alkyl sulfonates; and
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated C 10 + acyclic aliphatic alcohols and
  • the at least one adjuvant is selected from the group of adjuvants according to formula (H1),
  • R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups, and unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups.
  • at least 3 R a1 are identical in the case of the at least one adjuvant according to formula (H1).
  • the at least one additive used according to the invention is preferably selected from the group consisting of
  • R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups, and unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups.
  • the at least one additive used according to the invention is preferably selected from the group consisting of polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, lignin sulfonates and Block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide; Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) - ammonium compounds, in particular (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl ) (polyalkylene oxide) ammonium compounds; Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C10-C25 acyclic aliphatic sulfates and C10-C25
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated C 10 + acyclic aliphatic alcohols and
  • the at least one excipient is selected from the group of excipients according to formula (H2),
  • R a2 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups
  • R b2 is selected from the group consisting of unsubstituted C 2 -C 4 alkenyl groups
  • at least 3 R a2 are identical in the case of the at least one adjuvant according to formula (H2).
  • the at least one additive is selected according to one of the aforementioned embodiments, wherein the abovementioned
  • Embodiment no acyclic, aliphatic sulfates, especially none
  • Alkyl sulfates Alkyl sulfates.
  • the at least one additive is selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensates, lignin sulfonates, block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, in particular (C12-C25-alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, C10-C25 acyclic aliphatic sulfates, C10-C25-alkyl sulfonates, ethoxylated (C1-C25-alkyl) phenols, ethoxylated C10-C25 acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7-C25 acyclic aliphatic amines, more preferably from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde
  • the present invention relates to a suspension comprising a water-miscible solvent, graphene platelets, at least one additive and at least one adjuvant,
  • the at least one additive is selected from the group consisting of
  • N-alkyl betaines Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
  • polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO) can be selected;
  • polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and Copolymers based on
  • Allylamine monomers allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, in particular (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds, especially (C 10 -C 20 -alkyl) (dimethyl) (benzyl) ammonium compounds, and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
  • Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids, wherein the fatty acids are independently from 10 to Ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols, in particular ethoxylated C10-C25 acyclic aliphatic alcohols, and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines, in particular ethoxylated C7-C25, ethoxylated fatty acids, wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms acyclic aliphatic amines are selected, and
  • the at least one adjuvant is selected from the group of adjuvants according to formula (H1)
  • R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups,
  • Composition of EO: PO: EO 20:70:20 with a variation of up to 10% each, with ratios being in molar ratios.
  • the present invention relates to a suspension according to aspect 1, wherein the at least one additive is selected from polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth ) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and copolymers based on alkylamine monomers,
  • polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth ) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and copolymers based on alkylamine monomers,
  • the polycationic compounds are selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on
  • Diallyldialkylammonium monomers homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof,
  • Homopolymers and copolymers based on allylamine monomers more preferably selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on Diallyldialkylammoniummonomeren and homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamidmonomeren and mixtures thereof.
  • the polycationic compounds of homopolymers and copolymers based on Diallyldialkylammoniummonomeren such as
  • Polydilallyldi (C1 -C3) alkylammonium select Preferably, in the copolymers of the polycationic compounds, at least 60% by weight, more preferably at least 75% by weight, of the monomers are selected from the group of specified monomers. In particular, it is preferred that the corresponding copolymers consist essentially or completely of the specified monomers.
  • the present invention relates to a suspension comprising a water-miscible solvent, graphene platelets, at least one additive and at least one adjuvant,
  • the at least one additive is selected from the group consisting of
  • N-alkyl betaines Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
  • polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO) can be selected;
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, in particular (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds, especially (C 10 -C 20 -alkyl) (dimethyl) (benzyl) ammonium compounds, and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
  • Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids, wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids, wherein the fatty acids are independent from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols, especially ethoxylated C10-C25 acyclic aliphatic alcohols, and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines, in particular ethoxylated C7-C25 acyclic aliphatic amines are selected, and
  • the at least one adjuvant is selected from the group of adjuvants according to formula (H1)
  • R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups,
  • the present invention relates to a suspension according to any of aspects 1 to 3, wherein the R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups and unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups.
  • the present invention relates to a suspension according to any of aspects 1 to 5, wherein the R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 4 alkyl groups and unsubstituted C 2 -C 4 alkenyl groups.
  • the present invention relates to a suspension according to any one of aspects 1 to 6, wherein the R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 4 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 4 alkenyl groups, C 2 -C 4 alkynyl groups, vinyl-substituted phenyl groups and
  • the present invention relates to a suspension according to any of aspects 1 to 7, wherein the R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 4 alkyl groups.
  • the present invention relates to a suspension according to one of the aspects 1 to 8, wherein at least one adjuvant is selected from compounds according to formula (H2),
  • R a2 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups
  • R b2 is selected from the group consisting of unsubstituted C 2 -C 4 alkenyl groups and unsubstituted C 2 -C 4 alkynyl groups
  • x is 3 or 4.
  • the present invention relates to a suspension according to aspect 9, wherein the R a2 are independently selected from the group consisting of C 1 -C 4 alkyl groups.
  • the present invention relates to a suspension according to any one of aspects 9 to 10, wherein x is 4.
  • the present invention relates to a suspension according to any one of aspects 1 to 1 1, wherein the at least one additive is selected from the group consisting of polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalene-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, lignin - Sulfonates and block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, the no
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, in particular (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium Compounds, and (C 1 -C 25 alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
  • Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C10-C25 acyclic
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated fatty acids where the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated C 10 + acyclic aliphatic alcohols, especially ethoxylated C 10 -C 25 acyclic aliphatic alcohols, and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines, especially ethoxylated C7-C25 acyclic aliphatic amines.
  • ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols ethoxylated fatty acids where the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms
  • ethoxylated C 10 + acyclic aliphatic alcohols especially ethoxylated C 10 -C 25 acyclic aliphatic alcohols
  • the present invention relates to a suspension according to any of aspects 1 to 12, wherein the at least one additive is selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensates, lignosulfonates, block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide which do not contain triblock polymers having a
  • Composition of EO: PO: EO 20:70:20 with a variation of up to 10%, with ratios being in molar ratios, (C12-C25 alkyl) (tri (C1-C3-alkyl) ) ammonium compounds, in particular (C12-C25-alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, C10-C25 acyclic aliphatic sulfates, C10-C25-alkyl sulfonates, ethoxylated (C1-C25-alkyl) phenols, ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines, more preferably from the group consisting of naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensates, block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, (C12-C25-alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, C10-C25
  • the present invention relates to a suspension according to any one of aspects 1 to 14, wherein the group for selecting the at least one additive comprises no alkyl sulfates, preferably no acyclic aliphatic sulfates.
  • the present invention relates to a suspension according to any one of aspects 1 to 15, wherein the oxide content of the graphene platelets is below 1, 5 wt .-%, based on the total weight of the graphene platelets contained in the suspension. The oxide content of the graphene platelets is preferably less than 1.2% by weight.
  • the present invention relates to a suspension according to any one of aspects 1 to 16, wherein the graphene platelets in the Raman spectrum
  • the graphene sheets further have a half width of the 2D peak in a range of 35 to 65 cm -1
  • Graphene platelets in the Raman spectrum have an intensity ratio of the 2D peak to the G peak in a range of 0.5 to 2 and a half width of the 2D peak in a range of 35 to 65 cm “1 .
  • the present invention relates to a suspension according to any one of aspects 1 to 17, wherein the at least one additive according to formula (I) a
  • the present invention relates to a suspension according to one of the aspects 1 to 18, wherein the suspension contains the at least one additive in one
  • the present invention relates to a suspension according to any one of aspects 1 to 19, wherein the graphene platelets have an average thickness of a range of 0.5 and 5 nm, preferably from 0.6 to 3 nm.
  • the present invention relates to a suspension according to any one of aspects 1 to 20, wherein the graphene platelets in the suspension in a
  • the present invention relates to a suspension according to any one of aspects 1 to 21, wherein the suspension comprises at least two adjuvants according to formula (H1), wherein the at least two adjuvants are different from each other.
  • the present invention relates to a suspension according to one of aspects 1 to 22, wherein the water miscible solvent to at least 90% by weight 30 Cm consists of a solvent having a dipole moment of at least 3.5 x 10 ".
  • the present invention relates to a process for the preparation of a suspension according to any one of the preceding aspects, the process comprising the following steps:
  • the at least one additive is selected from the group consisting of
  • N-alkyl betaines Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
  • polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, in particular poly ((4-vinylbenzyl) (trimethyl) ammonium) compounds, lignin sulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO);
  • EO ethylene oxide
  • PO propylene oxide
  • polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and Copolymers based on
  • Allylamine monomers allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates, Polyethylene polyamine dicyandiamide polycondensates and cationically modified starches and celluloses;
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, in particular (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 alkyl)) (benzyl) ammonium compounds, especially (C 10 -C 20 alkyl) (dimethyl)) (benzyl) ammonium compounds, and (C 1 -C 25 alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
  • Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols, especially ethoxylated C10-C25 acyclic aliphatic alcohols, and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines, in particular ethoxylated C7-C25 acyclic aliphatic amines, are selected, and selected
  • R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups and unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups.
  • the block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide used as additive are none
  • the aforementioned block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide have a molecular weight of at most 5000 g / mol, more preferably greater than 120 to 4500 g / mol, or at least 6500 g / mol.
  • the present invention relates to a process according to aspect 24, wherein the additive is selected from polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers , (Meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, Homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and copolymers based on alkylamine monomers,
  • the present invention relates to a process for the preparation of a suspension according to one of the preceding aspects, the process comprising the following steps:
  • the at least one additive is selected from the group consisting of
  • N-alkyl betaines Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
  • polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, in particular poly ((4-vinylbenzyl) (trimethyl) ammonium) compounds, lignin sulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO);
  • EO ethylene oxide
  • PO propylene oxide
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, in particular (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 alkyl)) (benzyl) ammonium compounds, especially (C 10 -C 20 alkyl) (dimethyl)) (benzyl) ammonium compounds, and (C 1 -C 25 alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
  • Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids, wherein the fatty acids are independently from 10 to 25 C atoms, ethoxylated fatty acids, wherein the fatty acids independently 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols, especially ethoxylated C10-C25 acyclic aliphatic alcohols, and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines, in particular ethoxylated C7-C25 acyclic aliphatic amines, are selected, and
  • R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups and unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups.
  • the block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide used as additive are none
  • the aforementioned block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide have a molecular weight of at most 5000 g / mol, more preferably greater than 120 to 4500 g / mol, or at least 6500 g / mol.
  • the present invention relates to a method for producing a graphene suspension, the method comprising the following steps:
  • polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and Copolymers based on
  • Allylamine monomers allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, in particular (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds, especially (C 10 -C 20 -alkyl) (dimethyl) (benzyl) ammonium compounds, and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
  • Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols, especially ethoxylated C10-C25 acyclic aliphatic alcohols, and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines, in particular ethoxylated C7-C25 acyclic aliphatic amines, are selected and added
  • step b) at least one adjuvant according to formula (H 1)
  • R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups, phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups, where the phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups may be unsubstituted or substituted by unsubstituted C 1 -C 3 alkyl groups or unsubstituted C 1 -C 3 vinyl groups ,
  • the aforesaid block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide have a molecular weight of at most 5000 g / mol, more preferably greater than 120 to 4500 g / mol, or of at least 6500 g / mol.
  • the present invention relates to a method according to aspect 27, wherein the at least one additive is selected from polycationic
  • Allylamine monomers allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
  • the present invention relates to a method for producing a graphene suspension, the method comprising the following steps:
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, in particular (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds, especially (C 10 -C 20 -alkyl) (dimethyl) (benzyl) ammonium compounds, and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
  • Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols, especially ethoxylated C10-C25 acyclic aliphatic alcohols, and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines, in particular ethoxylated C7-C25 acyclic aliphatic amines, are selected and added
  • step b) at least one adjuvant according to formula (H 1)
  • R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups,
  • the aforesaid block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide have a molecular weight of at most 5000 g / mol, more preferably from more than 120 to 4500 g / mol, or of at least 6500 g / mol.
  • the present invention relates to a method according to one of the aspects 24 to 29, wherein step b) is followed by a step c):
  • step c) isolating the graphene platelets obtained in step b) by centrifuging the suspension to obtain a mixture of graphene platelets, at least one additive and at least one adjuvant in the supernatant.
  • the present invention relates to a method according to any of aspects 24 and 26 to 30, wherein the at least one additive is selected from the group consisting of polymeric surfactants selected from the group consisting of
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 alkyl) (trimethyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
  • Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C10-C25 acyclic aliphatic sulfates and C10-C25 alkyl sulfonates; and ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 alkyl) phenols, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated C 10 + acyclic aliphatic alcohols, and ethoxylated
  • the present invention relates to a process according to one of the aspects 24 and 26 to 31, wherein the at least one additive is selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensates, lignosulfonates, block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) - ammonium compounds, in particular (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 -alkyl sulfonates, ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic Alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines, more
  • the at least one additive is selected from the
  • ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines especially ethoxylated C7-C25 acyclic aliphatic amines.
  • it is in the aforementioned
  • the present invention relates to a process according to any of aspects 24 and 26 to 32, wherein the at least one additive is selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensates, block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates and C10-C25-alkylsulfonates.
  • the present invention relates to a method according to any one of aspects 24 to 33, wherein the group for selecting the at least one additive comprises no alkyl sulfates, preferably no acyclic aliphatic sulfates.
  • the present invention relates to a method according to one of the aspects 24 to 34, wherein in step b) the energy in the suspension means
  • the present invention relates to a method according to any of aspects 24 to 35, wherein the at least one adjuvant is used in a concentration of at least 30% by weight, preferably at least 70% by weight, based on the weight of the graphite becomes.
  • the present invention relates to graphene sheets wherein the graphene sheets were produced by a method according to any one of aspects 24 to 36.
  • the present invention relates to a suspension wherein the suspension has been prepared according to any one of aspects 24 to 36.
  • the present invention relates to the use of a
  • the at least one additive is selected from the group consisting of
  • N-alkyl betaines Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
  • polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, in particular poly ((4-vinylbenzyl) (trimethyl) ammonium) compounds, lignin sulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO);
  • EO ethylene oxide
  • PO propylene oxide
  • polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and Copolymers based on
  • Allylamine monomers allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
  • Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids, wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids, wherein the fatty acids are independent from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are selected, and
  • the at least one adjuvant is selected from the group of adjuvants according to formula (H1)
  • R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups,
  • the block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide are none
  • the present invention relates to the use according to aspect 39, wherein the at least one additive is selected from polycationic
  • Allylamine monomers allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
  • the present invention relates to the use of a
  • the at least one additive is selected from the group consisting of N-alkyl betaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
  • polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, in particular poly ((4-vinylbenzyl) (trimethyl) ammonium) compounds, lignin sulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO);
  • EO ethylene oxide
  • PO propylene oxide
  • Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium Compounds and (C 1 -C 25 alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
  • Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
  • Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are selected, and
  • the at least one adjuvant is selected from the group of adjuvants according to formula (H1)
  • R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups,
  • the block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide are none
  • the present invention relates to a use of
  • Examples 1 -1 to 1 -3 and Comparative Examples 1 -7 to 1 -10 200 mg of graphite flakes (SGL Carbon) in 40 ml of a solution of additive and
  • TAA Tetraethylammonium hydroxide
  • TSA Tetraethylammonium hydroxide
  • the stability of the suspensions is determined by determining the concentration of graphene contained in the suspension after 1 months of service life.
  • the shelf life was determined by storing 4 ml of graphene platelet suspension in a sealed 14 mm diameter tube vertically at a temperature of 25 ° C without shaking.
  • the amount of dispersed material was determined by UVA is spectroscopy.
  • the optical density of the centrifuged material was determined at 660 nm and the concentration of graphene with the known from the literature extinction coefficient of 2460 L g "1 m " 1 determined for exfoliated graphite.
  • Example example according to the invention
  • Examples 2-1 to 2-2 and Comparative Examples 2-3 to 2-5 4 g of graphite flakes (SGL Carbon) were dispersed in 800 ml of a solution of tetraethylammonium hydroxide (TEA) (Sigma Aldrich) in water. After stirring for 10 h by means of a magnetic stirrer at RT, the suspension was exposed for 2 h in a M-1 10P homogenizer from Microfluidics (pressure: 1200 bar). Subsequently, the supernatant was discarded and the sediment redispersed in 800 ml of an additive solution. Subsequently, the suspension for 8 h in a homogenizer M-1 10P Fa. Microfluidics (pressure: 1200 bar) claimed. In all experiments, the temperature of the suspension was adjusted to 20 ° C by means of flow cooling. The resulting product was 20 min at
  • the concentrations of graphene were determined after 1 month of service life.
  • 4 ml Graphenplättchensuspension were stored in a sealed tube with a diameter of 14 mm vertically at a temperature of 25 ° C without shaking.
  • the amount of dispersed material was determined by UVA is spectroscopy.
  • the optical density of the centrifuged material was determined at 660 nm and the concentration of graphene with the known from the literature extinction coefficient of 2460 L g "1 m " 1 determined for exfoliated graphite.

Abstract

The invention relates to an improved method for producing graphene platelet suspensions using combinations of specific compounds; to graphene platelet suspensions produced in this way, which suspensions comprise a water-miscible solvent, the at least one additive and the at least one aid; and to the use thereof in the production and manipulation of graphene platelets.

Description

Graphen-haltige Suspension, Verfahren zu deren Herstellung, Graphenplattchen und Verwendung  Graphene-containing suspension, process for their preparation, Graphenplattchen and use
Die vorliegende Erfindung betrifft Graphenplattchen und deren Suspension umfassend ein wassermischbares Lösungsmittel, ein Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Kit zur Verwendung bei der Herstellung und Handhabung von Graphen und dessen Verwendung. The present invention relates to graphene platelets and their suspension comprising a water-miscible solvent, a process for their preparation and their use. Furthermore, the present invention relates to a kit for use in the preparation and handling of graphene and its use.
US 7,892,514 B2 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Graphenmaterials mittels Interkalation von Halogen in Graphitstrukturen. Hierbei wird das Graphit gegenüber Halogenverbindungen bei einer Temperatur, die über dem Schmelzpunkt oder US 7,892,514 B2 discloses a process for producing a graphene material by intercalating halogen in graphite structures. Here, the graphite to halogen compounds at a temperature above the melting point or
Sublimationspunkt der Halogenverbindungen, liegt, ausgesetzt, so dass Sublimation point of the halogen compounds, is exposed, so that
Halogenverbindungen in die Graphitstruktur interkalieren. Hierauf folgt das Erhitzen über die Siedetemperatur des Halogens, so dass es zu einer Delaminierung von Graphen- haltigen Plättchen kommt. Halogen compounds intercalate into the graphite structure. This is followed by heating above the boiling point of the halogen, resulting in delamination of graphene-containing platelets.
Die US 2009/0028777 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von delaminiertem Graphit, flexiblem Graphit und nanoskaliertem Graphenplattchen. Das US 2009/0028777 A1 discloses a process for producing delaminated graphite, flexible graphite and nanoscale graphene plate. The
Herstellungsverfahren beruht auf einem Interkalationsschritt, worunter eine chemische Oxidation mittels einer Carbonsäure und Wasserstoffperoxid verstanden wird. Zur Delamination wird das Interkalationsprodukt, gegebenenfalls unter Einwirkung von mechanischen Kräften, erwärmt. Manufacturing process is based on an intercalation step, which is understood as a chemical oxidation by means of a carboxylic acid and hydrogen peroxide. For delamination, the intercalation product is heated, if necessary under the action of mechanical forces.
Die US 7,914,844 B2 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Dispersion von reduzierten Graphenoxidnanoplättchen, wobei isozyanatbehandelte US 7,914,844 B2 discloses a process for preparing a dispersion of reduced graphene oxide nanoplatelets, wherein isocyanate-treated
Graphenoxidnanoplättchen in Gegenwart eines Reduktionsmittels und eines Polymer behandelt werden. Als Reduktionsmittel kann beispielsweise Hydrazinhydrat in Wasser oder Ν,Ν-Dimethylhydrazin in organischem Lösungsmittel eingesetzt werden.  Graphene oxide nanoplatelets in the presence of a reducing agent and a polymer. As a reducing agent, for example, hydrazine hydrate in water or Ν, Ν-dimethylhydrazine can be used in organic solvent.
Derartige Verfahren weisen verschiedene Probleme auf. Beispielsweise ist die Herstellung von Graphen mittels Sublimation äußerst aufwendig und energieintensiv. Eine Oxidation von Graphit wiederum beeinträchtigt stark die elektronischen Eigenschaften des erhaltenen Graphenoxids, wobei eine ausreichende nachträgliche Reduktion zu Graphen nicht nur sehr aufwendig, sondern unter technischen Bedingungen auch nur partiell zu realisieren ist. Die Verwendung von interkalierenden Verbindungen, die nach einer Erwärmung über den Siedepunkt aufgrund von Dampfbildung die Schichten trennen, ist sehr zeitaufwendig und infolge der Prozessführung nur unter großem Aufwand in einen technischen Maßstab umzusetzen. Such methods have various problems. For example, the production of graphene by sublimation is extremely expensive and energy-intensive. An oxidation Of graphite, in turn, strongly affects the electronic properties of the graphene oxide obtained, with a sufficient subsequent reduction to graphene is not only very expensive, but under technical conditions also only partially realized. The use of intercalating compounds, which separate the layers after heating above the boiling point due to vapor formation, is very time-consuming and can only be implemented at great expense on an industrial scale as a result of the process control.
Die US 7,824,651 B2 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Graphen, wobei Graphitmaterial zunächst in einem flüssigen Medium, das ein Tensid oder US 7,824,651 B2 discloses a process for the preparation of graphene, wherein graphite material first in a liquid medium containing a surfactant or
Dispersionsmittel enthält, dispergiert und nachfolgend unter Einwirkung von Ultraschall zerkleinert wird.  Contains dispersing agent, dispersed and then comminuted under the action of ultrasound.
Die WO 201 1/070026 A2 offenbart ein Kohlenstoffpartikelgranulat, welches aus WO 201 1/070026 A2 discloses a carbon particle granule which comprises
Primärpartikeln auf Kohlenstoffbasis und einem Additiv gebildet ist. Die Primärpartikel umfassen Graphitmaterial und/oder vereinzelbare Kohlenstoffnanoröhren (CNT) und/oder Kohlenstoffnanofasern (CNF) und/oder Kohlenstoffnanopartikel mit hohem Primary carbon-based particles and an additive is formed. The primary particles include graphite material and / or singular carbon nanotubes (CNT) and / or carbon nanofibers (CNF) and / or high-carbon nanoparticles
Aspektverhältnis und/oder einzelne Graphenschichten und/oder dünne Aspect ratio and / or individual graphene layers and / or thin
Graphenschichtpakete. Das Additiv kann als Tensid und/oder Polymer und/oder Monomer und/oder Polyelektrolyt ausgebildet sein. Graphene layer packages. The additive may be formed as a surfactant and / or polymer and / or monomer and / or polyelectrolyte.
In der US 2010/0022422 A1 wird ein Verfahren zur Nassvermahlung von Graphit unter Einsatz von Lösungsmittel und Dispergierungsmittel beschrieben. Das US 2010/0022422 A1 describes a process for wet milling of graphite using solvent and dispersant. The
Dispergierungsmittel kann eine lipophile Kohlenwasserstoffgruppe und eine polare hydrophile Gruppe enthalten. Es werden die typischerweise in der Automobilindustrie verwendete Dispergierungsmittel eingesetzt, welche universell zur Herstellung von Kohlenstoffnanoröhren, Graphitflakes, Kohlenstofffasern und Kohlenstoffpartikeln einsetzbar sein sollen. Es besteht ein Bedarf an großen Mengen an Graphenplättchen sowie einem Verfahren zur Herstellung von Graphenplättchen, wobei vorteilhafterweise die Graphenplättchen direkt in einem für viele Anwendungen geeignetem Lösungsmittel erhalten und eine sinnvolle Kombination aus preiswerter Herstellungsmöglichkeit und dennoch ausreichend ausgeprägten vorteilhaften Eigenschaften des monolagigen Graphens erzielt werden. Gleichzeitig erfordern die speziellen Bindungseigenschaften des Graphits und die besonderen Herausforderungen des Graphens hierfür optimierte Verfahren. So sind bereits andere Modifikationen des Kohlenstoffs wie Ruß, Diamant oder Carbon Nanotubes (Kohlenstoff-Nanoröhren) beispielsweise aufgrund ihrer Beschaffenheit, Dispersant may contain a lipophilic hydrocarbon group and a polar hydrophilic group. The dispersants typically used in the automotive industry are used, which are to be universally usable for the production of carbon nanotubes, graphite flakes, carbon fibers and carbon particles. There is a need for large amounts of graphene platelets as well as a process for producing graphene platelets whereby advantageously the graphene platelets are obtained directly in a solvent suitable for many applications and a meaningful combination of inexpensive manufacturing capability and yet sufficiently pronounced advantageous monolayer graphene properties is achieved. At the same time, the special bonding properties of graphite and the special challenges of graphene require optimized processes. So are other modifications of the carbon such as carbon black, diamond or carbon nanotubes (carbon nanotubes), for example due to their nature,
Oberflächeneigenschaften und Bindungsverhältnisse deutlich vom Graphit verschieden und Erfahrungen bezüglich deren Zerkleinerung nicht übertragbar. So stellt Ruß eine amorphe Modifikation dar. Diamant ist eine hochfeste, kovalente Gitterstruktur, der es wie Ruß an einem delokalisierten π-Bindungssystem mangelt. Carbon Nanotubes werden als eindimensionale Körper betrachtet, deren delokalisiertes π-Bindungssystem eine sehr starke Krümmung aufweist. Analoges gilt natürlich für andere Schichtstrukturen deren Zusammensetzung sich von der des Graphits unterscheidet. Surface properties and bonding conditions clearly different from graphite and experience in terms of their comminution not transferable. For example, carbon black is an amorphous modification. Diamond is a high-strength, covalent lattice structure that lacks a delocalized π bonding system, such as soot. Carbon nanotubes are considered as one-dimensional bodies whose delocalized π bonding system has a very high curvature. The same applies of course to other layer structures whose composition differs from that of graphite.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch The object underlying the present invention is achieved by
Bereitstellung einer Suspension, umfassend ein wassermischbares Lösungsmittel, Graphenplättchen, mindestens ein Additiv und mindestens einen Hilfsstoff, Providing a suspension comprising a water-miscible solvent, graphene platelets, at least one additive and at least one adjuvant,
wobei das mindestens eine Additiv aus der Gruppe, bestehend aus wherein the at least one additive is selected from the group consisting of
N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen; N-alkyl betaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)(tri(C1 - C3-alkyl))ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylen- oxid (EO) und Propylenoxid (PO), die keine Triblockpolymere mit einer Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei die jeweiligen Verhältnisse Molverhältnisse sind, ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO), which are not triblock polymers having a composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10%, wherein the respective ratios are molar ratios are selected;
polykationischen Verbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Diallyldialkylammoniummonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von (Meth)acrylatmonomeren, (Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von quartären Vinylpyridinen, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and Copolymers based on
Alkylaminmonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von Alkylamine monomers, homopolymers and copolymers based on
Allylaminmonomeren, Allylaminhydrochlorid-Diallylaminhydrochlorid-Copolymeren, N- Vinylacrylamidinhydrochlorid-Acrylamid-Copolymeren, Dialkylamin-Epichlorhydrin- Copolymeren, Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Copolymeren, Dicyandiamid- Formaldehyd-Polykondensaten, Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensaten, Allylamine monomers, allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
Polyethylenpolyamin-Dicyandiamid-Polycondensaten und kationisch modifizierten Stärken und Cellulosen, ausgewählt werden; Polyethylene polyamine dicyandiamide polycondensates and cationically modified starches and celluloses;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))(benzyl)ammonium- Verbindungen und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden; Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium Compounds and (C 1 -C 25 alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzolsulfonaten, ausgewählt werden; und  Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden, ausgewählt wird  Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are selected
und wobei der mindestens eine Hilfsstoff ausgewählt wird aus der Gruppe der Hilfsstoffe gemäß Formel (H1 ) and wherein the at least one adjuvant is selected from the group of adjuvants according to formula (H1)
[NRa1 4]+ Formel (H1 ), [NR a1 4 ] + formula (H1),
wobei die Ra1 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkenylgruppen, wherein the R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups,
unsubstituierten C2-C8 Alkinylgruppen, Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen, wobei die Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen unsubstituiert oder mit unsubstituierten C1 -C3 Alkylgruppen oder unsubstituierten C1 -C3 Vinylgruppen substituiert sein können. Vorzugsweise wird das mindestens eine Additiv ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen; unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups, phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups, where the phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups may be unsubstituted or substituted by unsubstituted C 1 -C 3 alkyl groups or unsubstituted C 1 -C 3 vinyl groups , Preferably, the at least one additive is selected from the group consisting of N-alkylbetaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)(tri(C1 - C3-alkyl))ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylen- oxid (EO) und Propylenoxid (PO), die keine Triblockpolymere mit einer Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei die jeweiligen Verhältnisse Molverhältnisse sind, ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO), which are not triblock polymers having a composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10%, wherein the respective ratios are molar ratios are selected;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))(benzyl)ammonium- verbindungen und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden; Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzolsulfonaten, ausgewählt werden; und Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden. Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines.
Soweit nicht anders spezifiziert können die in der vorliegenden Anmeldung genannten Verbindungen auch beispielsweise als Salz oder die Salze beispielsweise als freie Säuren oder Basen vorliegen. Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet„Cx-Cy", dass die betreffende Gruppe x bis y Kohlenstoffatome aufweist. Ferner bedeutet im Sinne der vorliegenden Erfindung„Cx+", dass die betreffende Gruppe mindestens x Unless otherwise specified, the compounds mentioned in the present application may also be present, for example, as salt or the salts, for example, as free acids or bases. For the purposes of the present invention, "Cx-Cy" means that the group in question has x to y carbon atoms Furthermore, for the purposes of the present invention, "Cx +" means that the group in question has at least x
Kohlenstoffatome aufweist. Having carbon atoms.
Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Suspension sind in den Preferred developments of the suspension according to the invention are in the
Unteransprüchen 2 bis 13 und den Aspekten 1 bis 23 und 38 angegeben. Subclaims 2 to 13 and the aspects 1 to 23 and 38 specified.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer Graphensuspension gelöst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: The object underlying the invention is also achieved by providing a method for producing a graphite suspension, the method comprising the following steps:
a1 ) Bereitstellen einer Suspension von Graphit in einem wassermischbaren a1) providing a suspension of graphite in a water-miscible
Lösungsmittel, Solvent,
a2) Zerkleinern der Suspension unter Eintragen von Energie in die Suspension mittels Ultraschall, Kugelmühle, Rührwerkskugelmühle, Strahlmühle, Rotor-Stator-System, Homogenisator oder Kombinationen davon, und a2) comminuting the suspension by introducing energy into the suspension by means of ultrasound, ball mill, stirred ball mill, jet mill, rotor-stator system, homogenizer or combinations thereof, and
b) Zerkleinern des Graphits unter Eintragen von Energie in die Suspension mittels Ultraschall, Kugelmühle, Rührwerkskugelmühle, Strahlmühle, Rotor-Stator-System, Homogenisator oder Kombinationen davon wenigstens teilweise in Gegenwart mindestens eines Additivs unter Erhalt von Graphenplättchen, b) comminuting the graphite by introducing energy into the suspension by means of ultrasound, ball mill, stirred ball mill, jet mill, rotor-stator system, homogenizer or combinations thereof at least partially in the presence of at least one additive to obtain graphene platelets,
wobei das mindestens eine Additiv aus der Gruppe, bestehend aus wherein the at least one additive is selected from the group consisting of
N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen; N-alkyl betaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)(tri(C1 - C3-alkyl))ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylen- oxid (EO) und Propylenoxid (PO), ausgewählt werden; polykationischen Verbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Diallyldialkylammoniummonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von (Meth)acrylatmonomeren, (Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von quartären Vinylpyridinen, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO) can be selected; polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and Copolymers based on
Alkylaminmonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von Alkylamine monomers, homopolymers and copolymers based on
Allylaminmonomeren, Allylaminhydrochlorid-Diallylaminhydrochlorid-Copolymeren, N- Vinylacrylamidinhydrochlorid-Acrylamid-Copolymeren, Dialkylamin-Epichlorhydrin- Copolymeren, Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Copolymeren, Dicyandiamid- Formaldehyd-Polykondensaten, Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensaten, Allylamine monomers, allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
Polyethylenpolyamin-Dicyandiamid-Polycondensaten und kationisch modifizierten Stärken und Cellulosen, ausgewählt werden;  Polyethylene polyamine dicyandiamide polycondensates and cationically modified starches and celluloses;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))(benzyl)ammonium- Verbindungen und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden;  Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium Compounds and (C 1 -C 25 alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzolsulfonaten, ausgewählt werden; und  Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden, ausgewählt wird und Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are selected and selected
wobei in den Schritten a1 ) oder a2) oder a1 ) und a2) und optional in Schritt b) mindestens ein Hilfsstoff gemäß Formel (H 1 ) zugegeben wird, wherein in steps a1) or a2) or a1) and a2) and optionally in step b) at least one adjuvant according to formula (H 1) is added,
[NRa1 4]+ Formel (H1 ), [NR a1 4] + formula (H1),
wobei die Ra1 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkenylgruppen, wherein the R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups,
unsubstituierten C2-C8 Alkinylgruppen, Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen, wobei die Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen unsubstituiert oder mit unsubstituierten C1 -C3 Alkylgruppen oder unsubstituierten C1 -C3 Vinylgruppen substituiert sein können. Vorzugsweise wird das mindestens eine Additiv ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen; polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)(tri(C1 - C3-alkyl))ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylen- oxid (EO) und Propylenoxid (PO), ausgewählt werden; unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups, phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups, where the phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups may be unsubstituted or substituted by unsubstituted C 1 -C 3 alkyl groups or unsubstituted C 1 -C 3 vinyl groups , Preferably, the at least one additive is selected from the group consisting of N-alkylbetaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO) can be selected;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))(benzyl)ammonium- verbindungen und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden; Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzolsulfonaten, ausgewählt werden; und  Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden.  Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines.
Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in dem Anspruch 15 und in den Aspekten 25 bis 36 angegeben. Preferred developments of the method according to the invention are specified in claim 15 and in aspects 25 to 36.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner durch die Bereitstellung von Graphenplättchen, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind, gelöst. Vorzugsweise liegen die Graphenplättchen in einem wassermischbaren Lösungsmittel, vorzugsweise in einem wässrigen Lösungsmittel, mehr bevorzugt in Wasser, als The object underlying the invention is further solved by the provision of graphene plates, which are produced according to the inventive method. Preferably, the graphene platelets are in a water-miscible solvent, preferably in an aqueous solvent, more preferably in water, than
Suspension vor. Suspension before.
Ferner wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch die Verwendung einer Kombination gemäß Anspruch 17 aus mindestens einem erfindungsgemäß zu Furthermore, the object underlying the invention by the use of a combination according to claim 17 from at least one according to the invention
verwendenden Additiv und mindestens einem erfindungsgemäß zu verwendenden Hilfsstoff gelöst. Das erfindungsgemäß zu verwendende mindestens eine Additiv und der mindestens eine Hilfsstoff können beispielsweise in Form eines Kits vorliegen. using additive and at least one inventively used adjuvant. The at least one additive to be used according to the invention and the at least one adjuvant can be present for example in the form of a kit.
Vorzugsweise können die erfindungsgemäßen Graphenplättchen, vorzugsweise in Form einer Suspension, bei der Herstellung von elektronischen Materialien, elektronischen Gegenständen, wie elektronischen Schaltungen und Kondensatoren wie Supercaps (Superkondensatoren), elektrisch leitfähigen Filmen, chemischen Sensoren, optischen Materialien und Kompositmaterialien, wie verstärkten und/oder elektrisch leitfähigen Kunststoffen, Batterien und Membranen, verwendet werden. Preferably, the inventive graphene platelets, preferably in the form of a suspension, can be used in the production of electronic materials, electronic objects such as electronic circuits and capacitors such as supercaps (supercapacitors), electrically conductive films, chemical sensors, optical Materials and composite materials, such as reinforced and / or electrically conductive plastics, batteries and membranes used.
Erfindungsgemäß werden unter dem Begriff„Graphenplättchen" Strukturen verstanden, die sowohl eine einzelne Graphenmonolage als auch mehrere übereinanderliegende Graphenlagen umfassen. Bei einer Graphenmonolage handelt es sich um eine According to the invention, the term "graphene platelets" is understood as meaning structures which comprise both a single graphene monolayer and a plurality of superimposed graphene layers
zweidimensionale Kohlenstoffstruktur, bei der die Kohlenstoffatome bienenwabenförmig, mithin in einer Sechseckstruktur, angeordnet sind. Bei dieser bienenwabenförmigen Struktur ist, abgesehen von den Randbereichen, jedes Kohlenstoffatom von drei weiteren Kohlenstoffatomen umgeben. Im Unterschied zu Fulleren und Kohlenstoffnanorohren weist Graphen keine sphärische bzw. röhrenförmige Struktur, sondern eine im Wesentlichen flächige Struktur auf. Erfindungsgemäß werden unter dem Begriff Graphenplättchen auch im Wesentlichen flächige Strukturen verstanden, die durch eine geringe Anzahl an übereinander angeordneten Graphenmonolagen gekennzeichnet sind. Dies ist two-dimensional carbon structure in which the carbon atoms are honeycomb-shaped, thus arranged in a hexagonal structure. In this honeycomb-shaped structure, apart from the peripheral regions, each carbon atom is surrounded by three further carbon atoms. In contrast to fullerene and carbon nanotubes, graphene does not have a spherical or tubular structure, but has a substantially planar structure. According to the invention, the term graphene platelet also means substantially planar structures which are characterized by a small number of graphene monolayers arranged one above the other. This is
beispielsweise ersichtlich aus einem Intensitätsverhältnis des 2D-Peaks zum G-Peak im Ramanspektrum, welches bei den erfindungsgemäßen Graphenplättchen vorzugsweise in einem Bereich von 0,5 bis 3, mehr bevorzugt in einem Bereich von 0,5 bis 2, liegt. For example, it can be seen from an intensity ratio of the 2D peak to the G peak in the Raman spectrum, which in the graphene platelets according to the invention is preferably in a range from 0.5 to 3, more preferably in a range from 0.5 to 2.
Besonders bevorzugt liegt das Intensitätsverhältnis des 2D-Peaks zum G-Peak im Particularly preferably, the intensity ratio of the 2D peak to the G peak is in
Ramanspektrum der erfindungsgemäßen Graphenplättchen in einem Bereich von 0,65 bis 1 ,9. Raman spectrum of the inventive graphene platelets in a range from 0.65 to 1.9.
Die graphentypischen vorteilhaften Eigenschaften, wie beispielsweise die elektrische Leitfähigkeit oder die mechanische Stabilität hieraus gefertigter und/oder Graphen enthaltender Objekte wie beispielsweise Membranen, sind bei monolagigen The graphically advantageous properties, such as the electrical conductivity or the mechanical stability thereof produced and / or graphene-containing objects such as membranes, are monolayer
Graphenplättchen am stärksten ausgeprägt. Demgemäß kann es bevorzugt sein, Graphene platelets most pronounced. Accordingly, it may be preferable
Suspensionen bereitzustellen, die weitgehend monolagige Graphenplättchen enthalten. Für viele Anwendungen ist dies jedoch nicht erforderlich. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass auch mit einer Suspension von erfindungsgemäßen Graphenplättchen, die ein Gemisch aus Graphenplättchen mit einer unterschiedlichen Anzahl an  To provide suspensions containing largely monolayer graphene platelets. However, this is not necessary for many applications. It has surprisingly been found that even with a suspension of graphene platelets according to the invention, which comprises a mixture of graphene platelets having a different number
Graphenmonolagen enthält, gute Ergebnisse, beispielsweise hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit oder mechanischen Stabilität, erzielt werden. Diese Suspensionen können einfach hergestellt werden und ermöglichen mithin einen Einsatz im technischen Maßstab. Graphene monolayers, good results, for example, in terms of electrical conductivity or mechanical stability can be achieved. These suspensions can be easily prepared and thus enable use on an industrial scale.
Der Begriff "unsubstituiert" im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet, dass an ein Atom oder eine Struktur außer Wasserstoff keine weiteren Gruppen gebunden sind. Mithin ist die erfindungsgemäße Kombination aus mindestens einem Additiv und mindestens einem Hilfsstoff besonders gut geeignet, um wässrige The term "unsubstituted" in the sense of the present invention means that no other groups are attached to an atom or a structure other than hydrogen. Thus, the inventive combination of at least one additive and at least one excipient is particularly well suited to aqueous
Graphenplättchensuspensionen mit einer hohen Graphenplättchenkonzentration herzustellen. Der Wasseranteil des Lösungsmittels von wässrigen Produce graphene platelet suspensions with a high graphene platelet concentration. The water content of the solvent of aqueous
Graphenplättchensuspensionen beträgt vorzugsweise mindestens 90 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 95 Gew.-%, mehr bevorzugt mindestens 98 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Lösungsmittels. Graphene platelet suspensions is preferably at least 90% by weight, preferably at least 95% by weight, more preferably at least 98% by weight, based in each case on the total weight of the solvent.
Unter Langzeitstabilität im Sinne der vorliegenden Erfindung wird verstanden, dass beispielsweise keine merklichen Beeinträchtigungen der Eigenschaften der Suspension über einen Zeitraum von 30 oder auch 60 Tagen bei Abwesenheit von mechanischem Energieeintrag beobachtet werden. Insbesondere kommt es bei einer langzeitstabilen Suspension über einen Zeitraum von 60 Tagen zu keiner Sedimentbildung, mithin zu keiner wesentlichen, vorzugsweise zu keiner, Agglomeration von Graphenplättchen. Die Langzeitstabilität kann beispielsweise mittels Absorptionsspektroskopie nachgewiesen werden. So zeigen die erfindungsgemäßen Suspensionen vorzugsweise nach 60 Tagen einen Verlust der Absorption von mehr als 20 %, mehr bevorzugt einen Verlust von weniger als 15 %, noch mehr bevorzugt einen Verlust von weniger als 10 %. Da die erfindungsgemäße Suspension mit Graphenplättchen und die erfindungsgemäßen Graphenplättchen nicht mittels einer Kombination aus Oxidation und Reduktion hergestellt werden, weisen die Graphenplättchen nur einen geringen Oxidgehalt auf. Dieser geringe Oxidgehalt kann beispielsweise mit dem Herstellungsverfahren gemäß Hummer oder Verfahrensvarianten davon nicht erreicht werden, da die jeweilige Reduktion immer unvollständig ist. Ferner weisen entsprechend hergestellte Graphenplättchen eine große Zahl an Defekten auf, wodurch das π-Elektronensystem des Graphens irreparabel geschädigt wird. Long-term stability in the context of the present invention is understood to mean, for example, that no noticeable impairment of the properties of the suspension is observed over a period of 30 or even 60 days in the absence of mechanical input of energy. In particular, in the case of a long-term stable suspension over a period of 60 days there is no formation of sediment, thus no substantial, preferably no, agglomeration of graphene platelets. The long-term stability can be detected, for example, by means of absorption spectroscopy. Thus, the suspensions of the invention preferably show a loss of absorption of more than 20% after 60 days, more preferably a loss of less than 15%, even more preferably a loss of less than 10%. Since the suspension according to the invention with graphene platelets and the graphene platelets according to the invention are not produced by means of a combination of oxidation and reduction, the graphene platelets have only a low oxide content. This low oxide content can not be achieved, for example, with the production process according to Hummer or process variants thereof, since the respective reduction is always incomplete. Furthermore, correspondingly produced graphene plates have a large number of defects, which irreparably damages the π-electron system of the graphene.
Vorzugsweise beträgt der Sauerstoffgehalt in den Graphenplättchen unter 1 ,5 Gew.-%, mehr bevorzugt unter 1 ,2 Gew.-% und noch mehr bevorzugt unter 0,9 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der trockenen Graphenplättchen ohne Additive. Die Bestimmung des Sauerstoffgehalts des Graphens kann beispielsweise mittels The oxygen content in the graphene platelets is preferably less than 1.5% by weight, more preferably less than 1.2% by weight and even more preferably less than 0.9% by weight, based in each case on the total weight of the dry graphene platelets without additives. The determination of the oxygen content of the graphene can, for example, by means of
Elementaranalyse und/oder Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS) erfolgen, wobei XPS bevorzugt ist. Die Bestimmung des Sauerstoffgehaltes der Proben mittels XPS kann beispielsweise mit einem PHI 5600 ESCA Systems erfolgen. Zur Anregung der Photoelektronen wird hierbei monochromatische Röntgenstrahlung (AI Ka = 1486,6 eV, 300 W) genutzt. Die Spektren werden mit einer Auflösung von 0,1 eV und einer Passenergie von 10 eV aufgenommen. Für die Bestimmung des Sauerstoffgehaltes in unterschiedlichen Tiefen werden die Proben mittels eines Ar+-lonenstrahl bei einer Beschleunigungsspannung von Elemental analysis and / or X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), with XPS being preferred. The determination of the oxygen content of the samples by XPS can for example be done with a PHI 5600 ESCA system. To excite the photoelectrons, monochromatic X-radiation (Al Ka = 1486.6 eV, 300 W) is used. The spectra are recorded with a resolution of 0.1 eV and a matching energy of 10 eV. For the determination of the oxygen content at different depths, the samples are analyzed by means of an Ar + ion beam at an acceleration voltage of
beispielsweise 3,5 kV gesputtert. Hierbei wird typischerweise bei einem Druck von 10"9 und 10"8 Torr gearbeitet. Graphit zeigt im Ramanspektrum drei starke Banden bei etwa 1580 cm"1 (G-Bande), bei etwa 1350 cm"1 (D-Bande) und bei etwa 2700 cm"1 (2D-Bande). Es wird in der Fachwelt angenommen, dass die Raman-Streuung ein Maß für das Vorliegen von sputtered for example 3.5 kV. This is typically done at a pressure of 10 "9 and 10 " 8 torr. Graphite shows three strong bands in the Raman spectrum at about 1580 cm -1 (G band), at about 1350 cm -1 (D band) and at about 2700 cm -1 (2D band). Raman scattering is a measure of the presence of
Graphenmonolagen und Graphenplättchen ist. Zum einen erlaubt die Form der 2D-Bande eine Differenzierung in Bezug auf die Anzahl an Graphenmonolagen in einem Graphene monolayers and graphene platelets. On the one hand, the shape of the 2D band allows differentiation with respect to the number of graph monolayers in one
Graphenplättchen. Des Weiteren ändert sich das Verhältnis der Intensität des 2D-Peaks zum G-Peak mit Zunahme der Zahl an Graphenmonolagen im Graphenplättchen. Graphene platelets. Furthermore, the ratio of the intensity of the 2D peak to the G peak changes with the increase in the number of graphene monolayers in the graphene plate.
Ergänzend wird in diesem Zusammenhang auf Anindya Das et al.,„Raman spectroscopy of graphene on different Substrates and influence of defects", Bull. Mater. Sei. Bd. 31 , Nr. 3, Juni 2008, Seiten 579-584 verwiesen. In addition, reference is made in this connection to Anindya Das et al., "Raman spectroscopy of graphene on different substrates and influence of defects", Bull. Mater. Vol. 31, No. 3, June 2008, pages 579-584.
Eine zusätzliche Messgröße, die unter anderem auf die geringe Dicke der An additional measure, which is partly due to the small thickness of the
erfindungsgemäßen Graphenplättchen und allgemein auf die hohe Qualität der erfindungsgemäßen Graphenplättchen zurückschließen lässt, ist die Halbwertsbreite des 2D-Peaks. Die Halbwertsbreite wird mittels Ramanspektroskopie analog zum Graphene platelet according to the invention and can be generally attributed to the high quality of the inventive graphene platelets, is the half-width of the 2D peak. The half width is determined by Raman spectroscopy analogous to
vorgenannten Peakverhältnis bestimmt. Die Halbwertsbreite gibt die Breite des 2D-Peaks, der üblicherweise bei 2698 cm"1 ± 50 cm"1 liegt, an, bei dem die Kurve auf die Hälfte des Maximums abgesunken ist. Vorzugsweise beträgt die Halbwertsbreite höchstens 75 cm"1, mehr bevorzugt höchstens 65 cm"1 und noch mehr bevorzugt höchstens 55 cm"1. aforementioned peak ratio determined. The half width indicates the width of the 2D peak, which is usually 2698 cm "1 ± 50 cm " 1 , at which the curve has dropped to half of the maximum. Preferably, the half width is at most 75 cm -1 , more preferably at most 65 cm -1 and even more preferably at most 55 cm -1 .
Erfindungsgemäß ist es insbesondere bevorzugt, dass die Halbwertsbreite des 2D-Peaks in einem Bereich von 35 bis 65 cm"1, mehr bevorzugt im Bereich von 38 bis 60cm"1 und noch mehr bevorzugt im Bereich von 41 bis 56 cm"1 liegt. In the present invention, it is particularly preferable that the half width of the 2D peak is in a range of 35 to 65 cm -1 , more preferably in the range of 38 to 60 cm -1 and even more preferably in the range of 41 to 56 cm -1 .
Bei einer weiteren Ausführungsform haben sich sowohl erfindungsgemäße Suspensionen mit Graphenplättchen als auch erfindungsgemäße Graphenplättchen als vorteilhaft erwiesen, die ein besonderes Verhältnis des 2D-Peaks, der üblicherweise bei 2698 cm"1 ± 50 cm"1 liegt, zum G-Peak, der üblicherweise bei 1587 cm"1 ± 50 cm"1 liegt, im Ramanspektrum aufweisen. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass das Intensitätsverhältnis des 2D-Peaks zum G-Peak im Bereich von 0,5 bis 3, vorzugsweise im Bereich von 0,6 bis 2 und noch mehr bevorzugt im Bereich von 0,7 bis 1 ,5 liegt, vorzugsweise bei einer Anregungswellenlänge von 532 nm. Das vorgenannte In a further embodiment, suspensions according to the invention having graphene platelets as well as graphene platelets according to the invention which have a particular ratio of the 2D peak, which is usually 2698 cm "1 ± 50 cm " 1 , to the G peak, which is usually at 1587 cm "1 ± 50 cm " 1 , im Raman spectrum have. According to the invention, it is preferable that the intensity ratio of the 2D peak to the G peak is in the range of 0.5 to 3, preferably in the range of 0.6 to 2, and more preferably in the range of 0.7 to 1.5 preferably at an excitation wavelength of 532 nm. The aforementioned
Intensitätsverhältnis erlaubt beispielsweise Rückschlüsse auf die Defekte der Intensity ratio allows, for example, conclusions about the defects of
Graphenplättchen und damit beispielsweise die besondere Eignung für Verwendungen, in denen die elektrische Leitfähigkeit eine besondere Rolle spielt.  Graphene platelets and thus, for example, the particular suitability for uses in which the electrical conductivity plays a special role.
Insbesondere ist es bei einer weiteren Weiterbildung der Erfindung bevorzugt, dass das Intensitätsverhältnis des 2D-Peaks zum G-Peak im Ramanspektrum in einem Bereich von 0,5 bis 3 und die Halbwertsbreite des 2D-Peaks in einem Bereich von 35 bis 75 cm"1, vorzugsweise das Intensitätsverhältnis des 2D-Peaks zum G-Peak im Bereich von 0,6 bis 2 und die Halbwertsbreite des 2D-Peaks im Bereich von 38 bis 65 cm"1 und mehr bevorzugt das Intensitätsverhältnis des 2D-Peaks zum G-Peak im Bereich von 0,7 bis 1 ,5 und die Halbwertsbreite des 2D-Peaks im Bereich von 41 bis 55 cm"1 liegt. In particular, in a further development of the invention, it is preferable that the intensity ratio of the 2D peak to the G peak in the Raman spectrum is in a range of 0.5 to 3 and the half width of the 2D peak is in a range of 35 to 75 cm -1 , preferably the intensity ratio of the 2D peak to the G peak in the range of 0.6 to 2 and the half width of the 2D peak in the range of 38 to 65 cm -1 and more preferably the intensity ratio of the 2D peak to the G peak in FIG Range of 0.7 to 1.5, and the half width of the 2D peak in the range of 41 to 55 cm "1 lies.
Die Ramanmessung erfolgt vorzugsweise mittels eines konfokalen Ramanspektroskopes der Firma Horiba Jobin Yvon LabRAM Aramis. Die Anregungswellenlänge liegt beiThe Raman measurement is preferably carried out by means of a confocal Ramanspektroskopes the company Horiba Jobin Yvon LabRAM Aramis. The excitation wavelength is included
532 nm. Die erfindungsgemäße Suspension wird nach einem Zentrifugationsschritt mittels Spincoating auf Si02-Wafern aufgebracht. Die Werte der Intensitätsverhältnisse und die Halbwertsbreite werden aus einer statistisch aussagekräftigen Zahl an Einzelmessungen gemittelt. Hierbei wird aus mindestens 50 zufällig ausgewählten Graphenplättchen, vorzugsweise 50 zufällig ausgewählten Graphenplättchen, das arithmetische Mittel der Werte gebildet. Die Zentrifugation wird mittels der Zentrifuge MIKRO 200 der Firma Hettich durchgeführt. Die Suspension wird für 10 Minuten bei 15000 rpm (21382 g) zentrifugiert, bevor der Überstand vermessen wird. 532 nm. The suspension according to the invention is applied after a centrifugation step by means of spin coating on Si0 2 wafers. The values of the intensity ratios and the half width are averaged from a statistically meaningful number of individual measurements. In this case, the arithmetic mean of the values is formed from at least 50 randomly selected graphene platelets, preferably 50 randomly selected graphene platelets. The centrifugation is carried out by means of the centrifuge MIKRO 200 from Hettich. The suspension is centrifuged for 10 minutes at 15000 rpm (21382 g) before the supernatant is measured.
Die 2D-Bande liefert einen charakteristischen Hinweis auf das sp2-Netzwerk in der Graphenebene. Die Symmetrie und die Halbwertsbreite der 2D-Bande geben Hinweise auf den Delaminierungsgrad der Graphenplättchen. So ist die 2D-Bande einer The 2D band provides a characteristic clue to the sp 2 network in the graphene plane. The symmetry and the half-width of the 2D band give hints on the degree of delamination of the graphene platelets. So the 2D band is one
Graphenmonolage hochsymmetrisch, lässt sich mit einer Analysesoftware wie  Graphene monolayer highly symmetric, can be solved with an analysis software such
beispielsweise Origin der Firma OriginLab mittels einer einzelnen Lorentzfunktion bei einem Korrelationsfaktor R2 von mindestens 0,995 im Bereich des Maximums ± zweifacher Halbwertsbreite beschreiben und weist eine Halbwertsbreite von < 35 cm"1 auf. Für die Beschreibung von Material umfassend mehrere Graphenlagen können hingegen mehrere Lorentzfunktionen zur Darstellung der 2D-Bande erforderlich sein, um einen Korrelationsfaktor R2 von mindestens 0,995 im Bereich des Maximums ± zweifache Halbwertsbreite für einen resultierenden Hauptfit zu erreichen. Zudem weisen derartige Materialien eine größere Halbwertsbreite der 2D-Bande auf. Für Graphit wird gemäß Literaturangaben eine Halbwertsbreite von 70 - 80 cm"1 erwartet. Origin of OriginLab is described by means of a single Lorentz function with a correlation factor R 2 of at least 0.995 in the region of the maximum ± twice the half width and has a half width of <35 cm "1. For the description of material comprising several graphene layers, however, several Lorentz functions can be used Representation of the 2D band needed to be a Correlation factor R 2 of at least 0.995 in the region of the maximum ± twice the half width for a resulting main fit. In addition, such materials have a larger half width of the 2D band. For graphite, a half-width of 70-80 cm -1 is expected according to the literature.
Das I(D)/I(G)-Verhältnis (Intensitätsverhältnis des 2D-Peaks zum G-Peak) entspricht dem sp3/sp2-Verhältnis und beschreibt somit die Defektdichte des Materials innerhalb der Graphenebene. Je höher das I(D)/I(G)-Verhältnis ist, desto weniger intakt ist das sp2- Netzwerk und desto mehr Defekte liegen in der Ebene vor. Bei kleinen Graphenplättchen kann ein hohes I(D)/I(G)-Verhältnis zudem auf Kanteneffekte zurückzuführen sein. The I (D) / I (G) ratio (intensity ratio of the 2D peak to G peak) corresponds to the sp 3 / sp 2 ratio and thus describes the defect density of the material within the graphene plane. The higher the I (D) / I (G) ratio, the less intact the sp 2 network is and the more defects exist in the plane. For small graphene tiles, a high I (D) / I (G) ratio may also be due to edge effects.
Messungen wie Raman und AFM (AFM: Atomic Force Microscopy) erfolgen vorzugsweise an der identischen Stelle einer auf dem Si02-Wafer aufgebrachten Probe. Erfindungsgemäß ist es ferner bevorzugt, dass die in den erfindungsgemäßen Measurements such as Raman and AFM (Atomic Force Microscopy) are preferably carried out at the identical location of a sample applied to the Si0 2 wafer. According to the invention it is further preferred that in the inventive
Suspensionen enthaltenen Graphenplättchen eine mittlere Größe von mindestens 50 nm, vorzugsweise von mindestens 500 nm, mehr bevorzugt von mindestens 1 μηη, aufweisen. Die mittlere Größe der in der erfindungsgemäßen Suspension enthaltenen  Suspensions containing graphene platelets have an average size of at least 50 nm, preferably of at least 500 nm, more preferably of at least 1 μηη. The mean size of those contained in the suspension of the invention
Graphenplättchen wird bestimmt durch Auftragung der Graphenplättchen auf einen Träger und Bestimmung der Größe der Graphenplättchen mittels TEM (TEM: Transmission Electron Microscopy). Hierbei wird aus mindestens 100 zufällig ausgewählten Graphene platelets are determined by plotting the graphene platelets on a support and determining the size of the graphene platelets by means of TEM (TEM: Transmission Electron Microscopy). This will consist of at least 100 randomly selected
Graphenplättchen, vorzugsweise 100 zufällig ausgewählten Graphenplättchen, das arithmetische Mittel des längsten Durchmessers und des hierzu senkrechten Graphene platelets, preferably 100 randomly selected graphene platelets, the arithmetic mean of the longest diameter and of the perpendicular thereto
Durchmessers gebildet. Diameter formed.
Die erfindungsgemäßen Graphenplättchen stellen üblicherweise ein Gemisch von The graphene sheets according to the invention usually comprise a mixture of
Graphenplättchen mit unterschiedlichen Dicken dar. Die erfindungsgemäßen Graphene platelets with different thicknesses. The inventive
graphenplättchenhaltigen Suspensionen können in einem geringen Umfang auch Graphene platelet-containing suspensions may also be present to a limited extent
Graphitpartikel mit 50 und mehr Schichten enthalten. Graphite particles with 50 and more layers included.
Die mittlere Dicke der in der erfindungsgemäßen Suspension enthaltenen The average thickness of those contained in the suspension of the invention
Graphenplättchen liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,5 bis 5 nm, mehr bevorzugt von 0,55 bis 4 nm, noch mehr bevorzugt von 0,6 bis 3 nm und noch mehr bevorzugt von 0,65 bis 2 nm. Die Bestimmung der mittleren Dicke der in der erfindungsgemäßen Graphene plate is preferably in a range of 0.5 to 5 nm, more preferably 0.55 to 4 nm, even more preferably 0.6 to 3 nm, and still more preferably 0.65 to 2 nm Thickness of the in the invention
Suspension enthaltenen Graphenplättchen kann beispielsweise mittels Rasterkraftmikroskopie erfolgen, wobei das arithmetische Mittel der Dicke der Suspension contained graphene plate can, for example by means of Atomic force microscopy, wherein the arithmetic mean of the thickness of
Kohlenstoffschichten von vorzugsweise mindestens 50 Graphenplättchen bestimmt wird. Carbon layers of preferably at least 50 graphene plates is determined.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass die in den erfindungsgemäßen Surprisingly, it was found that in the inventive
Suspensionen enthaltenen Graphenplättchen eine hervorragende Kombination aus einfacher Herstellbarkeit, guter Handhabbarkeit und hervorragenden Produkteigenschaften bieten. Graphene platelets containing suspensions offer an outstanding combination of ease of manufacture, good handleability and outstanding product properties.
Bezogen auf das erfindungsgemäß zu verwendende Additiv hat sich ferner gezeigt, dass eine definierte Untergrenze der Wasserlöslichkeit zur Erzielung einer besonders guten Stabilisierung der Graphenplättchen vorteilhaft ist. Besonders bevorzugt weist das erfindungsgemäß zu verwendende Additiv gemäß Formel (I) eine Wasserlöslichkeit von mindestens 0,05 g/l, vorzugsweise von mindestens 0,1 g/l, und mehr bevorzugt von mindestens 1 g/l auf. Die vorgenannte Wasserlöslichkeit gibt an, wieviel Gramm des Additivs bei 20 °C in Wasser ohne Modifikation des pH-Wertes löslich sind. Based on the additive to be used according to the invention, it has also been found that a defined lower limit of the water solubility is advantageous for achieving a particularly good stabilization of the graphene platelets. Particularly preferably, the additive according to the invention to be used according to formula (I) has a water solubility of at least 0.05 g / l, preferably of at least 0.1 g / l, and more preferably of at least 1 g / l. The aforementioned water solubility indicates how many grams of the additive are soluble in water at 20 ° C without modification of the pH.
Ferner hat sich überraschenderweise gezeigt, dass begrenzt wasserlösliche Additive eine kontinuierliche Reaktionsführung ermöglichen. Gemäß einer bevorzugten Furthermore, it has surprisingly been found that limited water-soluble additives allow a continuous reaction. According to a preferred
Ausführungsform der Erfindung beträgt die Wasserlöslichkeit des Additivs höchstens 200 g/l, vorzugsweise höchstens 150 g/l und mehr bevorzugt höchstens 125 g/l. Embodiment of the invention, the water solubility of the additive is at most 200 g / l, preferably at most 150 g / l and more preferably at most 125 g / l.
Vorzugsweise weist das erfindungsgemäß zu verwendende mindestens eine Additiv eine Wasserlöslichkeit aus einem Bereich von 0,05 g/l bis 200 g/l, vorzugsweise im Bereich von 0,1 g/l bis 150 g/l und mehr bevorzugt im Bereich von 1 g/l bis 125 g/l auf. Preferably, the at least one additive to be used according to the invention has a water solubility from a range of 0.05 g / l to 200 g / l, preferably in the range of 0.1 g / l to 150 g / l and more preferably in the range of 1 g / l to 125 g / l.
Das erfindungsgemäß zu verwendende mindestens eine Additiv wird vorzugsweise in einer Gesamtmenge eingesetzt, die mindestens 1 Gew.-%, mehr bevorzugt mindestens 2 Gew.-% und noch mehr bevorzugt mindestens 5 Gew.-% an Additiv, beträgt, jeweils bezogen auf das Gewicht der Graphenplättchen. Bei Verwendung von mehr als einem Additiv, beispielsweise von zwei oder drei Additiven, können diese jeweils in den vorstehend angegebenen Mengen vorliegen. The at least one additive to be used according to the invention is preferably used in a total amount which is at least 1% by weight, more preferably at least 2% by weight and even more preferably at least 5% by weight of additive, in each case based on the weight the graphene platelets. When using more than one additive, for example of two or three additives, they may each be present in the amounts indicated above.
Die Untersuchungen zeigten, dass bereits bei Verwendung von geringen Mengen der erfindungsgemäßen Kombination von mindestens einem Additiv und mindestens einem Hilfsstoff eine gute Delaminierung des Graphits und eine gute Stabilisierung bzw. The investigations showed that even when using small amounts of the inventive combination of at least one additive and at least one excipient good delamination of the graphite and a good stabilization or
Dispergierung der erhaltenen Graphenplättchen erreicht werden kann. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass die Gesamtmenge des Additivs oder der Additive in der Suspension höchstens 5000 Gew.-%, mehr bevorzugt höchstens 3000 Gew.-% und noch mehr bevorzugt höchstens 1000 Gew.-% beträgt, jeweils bezogen auf das Gewicht der Graphenplättchen. Überraschenderweise zeigte sich, dass größere Mengen an Additiv gemäß Formel (I) nur verhältnismäßig geringe Verbesserungen beispielsweise hinsichtlich der Stabilität der Suspension erzielen, so dass eine zusätzliche Menge an Additiv nicht erforderlich ist. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass die Gesamtmenge des Additivs oder der Additive in der Suspension zwischen 1 und 300000 Gew.-%, mehr bevorzugt zwischen 2 und 100000 Gew.-% und mehr bevorzugt zwischen 5 und 5000 Gew.-% liegt, mehr bevorzugt zwischen 10 und 1000 Gew.-%, noch mehr bevorzugt zwischen 20 und 500 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der Graphenplättchen. Dispersion of the obtained graphene plates can be achieved. In the present invention, it is preferable that the total amount of the additive or the additives in the suspension is at most 5,000% by weight, more preferably at most 3,000% by weight and even more preferably at most 1,000% by weight, each based on the weight of the graphene sheets , Surprisingly, it has been found that larger amounts of additive according to formula (I) achieve only relatively small improvements, for example with regard to the stability of the suspension, so that an additional amount of additive is not required. In the invention, it is preferable that the total amount of the additive or additives in the suspension is between 1 and 300,000% by weight, more preferably between 2 and 100,000% by weight, and more preferably between 5 and 5,000% by weight, more preferably between 10 and 1000% by weight, more preferably between 20 and 500% by weight, based in each case on the weight of the graphene platelets.
Die Bestimmung der Menge an erfindungsgemäß verwendetem Additiv erfolgt gemäß dem Fachmann bekannter Verfahren wie NMR-Spektroskopie, IR-Spektroskopie, The amount of additive used according to the invention is determined according to methods known to the person skilled in the art, such as NMR spectroscopy, IR spectroscopy,
Ramanspektroskopie und Gaschromatografie gekoppelt beispielsweise mit For example, Raman spectroscopy and gas chromatography are coupled with
Massenspektrometrie und/oder Flammenionisationsdetektor. Hierbei wird die Probe gemäß Herstellerangaben vorbehandelt und beispielsweise eine separate Bestimmung der an den Graphenplättchen anhaftenden Additive und/oder Hilfsstoffe und der in der Suspensionslösung vorliegenden Additive und/oder Hilfsstoffe vorgenommen. Auch kann beispielsweise ein gezieltes Herunterwaschen der erfindungsgemäß zu verwendenden Stoffe von den Graphenplättchen als Bestandteil erfolgen. Mass spectrometry and / or flame ionization detector. In this case, the sample is pretreated in accordance with the manufacturer's instructions and, for example, a separate determination of the additives and / or auxiliaries adhered to the graphene platelets and of the additives and / or auxiliaries present in the suspension solution is carried out. It is also possible, for example, to carry out a targeted washing down of the substances to be used according to the invention from the graphene platelets as a constituent.
Die Bestimmung der in der Suspension enthaltenen Additivmenge und/oder The determination of the amount of additive contained in the suspension and / or
Hilfsstoffmenge kann beispielsweise auch gravimetrisch erfolgen. So wurde gefunden, dass sich die Graphenplättchen erst verhältnismäßig spät zersetzen und daher Excipient amount can also be done gravimetrically, for example. It was found that the graphene plates decompose relatively late and therefore
thermogravimetrisch die Menge anderer anhaftender Bestandteile bestimmt werden kann. Vor der Bestimmung muss naturgemäß das Lösungsmittel der Suspension entfernt werden, beispielsweise mittels destillativer Verfahren. Thermogravimetrisch the amount of other adhering components can be determined. Before the determination, of course, the solvent of the suspension must be removed, for example by means of distillation processes.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Suspension liegen die Graphenplättchen in der Suspension in einer Konzentration von mindestens 0,04 g/l, mehr bevorzugt von mindestens 0,045 g/l, noch mehr bevorzugt von mindestens 0,055 g/l, weiter vorzugsweise von mindestens 0,07 g/l, noch mehr bevorzugt von mindestens 0,1 g/l, vor. Hochkonzentrierte Graphenplättchensuspensionen sind im Hinblick auf Transport und Lagerung erwünscht. Des Weiteren sind hochkonzentrierte Graphenplättchensuspension auch in der Anwendung von Vorteil, da geringere Mengen an Lösungsmittel gehandhabt und durch Trocknung entfernt werden müssen. According to a preferred development of the suspension, the graphene platelets in the suspension are in a concentration of at least 0.04 g / l, more preferably at least 0.045 g / l, even more preferably at least 0.055 g / l, more preferably at least 0.07 g / l, more preferably at least 0.1 g / l, before. Highly concentrated graphene platelet suspensions are desirable in terms of transportation and storage. Furthermore, highly concentrated graphene platelet slurries are also advantageous in the application, since smaller amounts of solvent must be handled and removed by drying.
Überraschenderweise zeigte sich, dass durch die erfindungsgemäßen Kombinationen der spezifizierten Additive und Hilfsstoffe signifikante Verbesserungen bei der Zerkleinerung von Graphit und Herstellung von Graphenplättchen erreichen lassen. Typischerweise besteht bei der konventionellen Zerkleinerung von Graphit die Wahl zwischen einer unzureichenden Delaminierung oder einer zu starken Zerkleinerung der Graphenplättchen, wodurch in beiden Fällen die gewünschten Eigenschaften des Graphens nicht erhalten werden. Mit den spezifischen erfindungsgemäß zu verwendenden Kombinationen einfach erhältlicher Verbindungen ist es überraschenderweise möglich, qualitativ hochwertige Graphenplättchen insbesondere ohne aufwändige Verfahren kostengünstig herzustellen. Surprisingly, it has been found that the inventive combinations of the specified additives and auxiliaries can achieve significant improvements in the comminution of graphite and production of graphene platelets. Typically, the conventional comminution of graphite has a choice between insufficient delamination or over-crushing of the graphene sheets, which in either case does not provide the desired graphene properties. With the specific combinations of compounds which can be obtained in accordance with the invention, it is surprisingly possible to produce high-quality graphene platelets in a cost-effective manner, in particular without complex processes.
Für die Bereitstellung von Graphenplättchen mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Kombination des mindestens einen Additivs und des mindestens einen Hilfsstoffs, wie in Anspruch 1 , 13 oder 15 angegeben, wesentlich. Durch die Verwendung der angegebenen Kombination von mindestens einem Additiv und mindestens einem Hilfsstoff wird es möglich, beispielsweise die Kosten der Ausgangsstoffe, die Zerkleinerungsdauer und/oder die Anforderungen an Herstellungsvorrichtungen zu verringern und/oder die Flexibilität der Herstellung, Reproduzierbarkeit und/oder Qualität zu verbessern sowie eine vielfältige Einsetzbarkeit der erhaltenen Graphenplättchen zu bewirken. For the provision of graphene platelets by means of the method according to the invention, the combination of the at least one additive and the at least one adjuvant as specified in claim 1, 13 or 15 is essential. By using the specified combination of at least one additive and at least one adjuvant, it becomes possible to reduce, for example, the costs of the starting materials, the comminution time and / or the requirements for production devices and / or to improve the flexibility of production, reproducibility and / or quality and to effect a variety of applicability of the obtained graphene platelets.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch The object underlying the present invention is achieved by
Bereitstellung einer Suspension, umfassend ein wassermischbares, vorzugsweise wässriges, Lösungsmittel, Graphenplättchen, mindestens ein Additiv und mindestens einen Hilfstoff, Providing a suspension comprising a water-miscible, preferably aqueous, solvent, graphene plate, at least one additive and at least one auxiliary,
wobei das mindestens eine Additiv aus der Gruppe, bestehend aus wherein the at least one additive is selected from the group consisting of
N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen;  N-alkyl betaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)(tri(C1 - C3-alkyl))ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylen- oxid (EO) und Propylenoxid (PO), die keine Triblockpolymere mit einer Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei die jeweiligen Verhältnisse Molverhältnisse sind, ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO) not containing triblock polymers with a composition from EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10% each, the respective ratios being molar ratios;
polykationischen Verbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Diallyldialkylammoniummonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von (Meth)acrylatmonomeren, (Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von quartären Vinylpyridinen, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and Copolymers based on
Alkylaminmonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von Alkylamine monomers, homopolymers and copolymers based on
Allylaminmonomeren, Allylaminhydrochlorid-Diallylaminhydrochlorid-Copolymeren, N- Vinylacrylamidinhydrochlorid-Acrylamid-Copolymeren, Dialkylamin-Epichlorhydrin- Copolymeren, Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Copolymeren, Dicyandiamid- Formaldehyd-Polykondensaten, Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensaten, Allylamine monomers, allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
Polyethylenpolyamin-Dicyandiamid-Polycondensaten und kationisch modifizierten Stärken und Cellulosen, ausgewählt werden; Polyethylene polyamine dicyandiamide polycondensates and cationically modified starches and celluloses;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))(benzyl)ammonium- verbindungen und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden; Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzolsulfonaten, ausgewählt werden; und  Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden, ausgewählt wird  Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are selected
und wobei der mindestens eine Hilfsstoff ausgewählt wird aus der Gruppe der Hilfsstoffe gemäß Formel (H1 ) and wherein the at least one adjuvant is selected from the group of adjuvants according to formula (H1)
[NRa1 4]+ Formel (H1 ), [NR a1 4 ] + formula (H1),
wobei Ra1 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkenylgruppen, wherein R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups,
unsubstituierten C2-C8 Alkinylgruppen, Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen, wobei die Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen unsubstituiert oder mit unsubstituierten C1 -C3 Alkylgruppen oder unsubstituierten C1 -C3 Vinylgruppen substituiert sein können. Vorzugsweise wird das mindestens eine Additiv ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen; unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups, phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups, where the phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups may be unsubstituted or substituted by unsubstituted C 1 -C 3 alkyl groups or unsubstituted C 1 -C 3 vinyl groups , Preferably, the at least one additive is selected from the group consisting of N-alkylbetaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)(tri(C1 - C3-alkyl))ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylen- oxid (EO) und Propylenoxid (PO), die keine Triblockpolymere mit einer Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei die jeweiligen Verhältnisse Molverhältnisse sind, ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO), which are not triblock polymers having a composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10%, wherein the respective ratios are molar ratios are selected;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))(benzyl)ammonium- verbindungen und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden; Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzolsulfonaten, ausgewählt werden; und  Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden.  Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines.
Bevorzugte Beispiele des mindestens einen Hilfsstoffs sind Tetramethylammonium, Tetraethylammonium,Tetrabutylammonium, Triethyl-n-butylammonium, Tri(n- propyl)(vinyl)ammonium, (Vinylbenzyl)(trimethyl)ammonium oder Kombinationen hiervon. Preferred examples of the at least one adjuvant are tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetrabutylammonium, triethyl-n-butylammonium, tri (n-propyl) (vinyl) ammonium, (vinylbenzyl) (trimethyl) ammonium or combinations thereof.
Bei weiteren Ausführungsformen ist es bevorzugt, dass die Ra1des mindestens einen Hilfsstoffes (H1 ) unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkenylgruppen und unsubstituierten C2-C8 Alkinylgruppen, mehr bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C6 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C6 Alkenylgruppen und unsubstituierten C2-C6 Alkinylgruppen, und noch mehr bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C4 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C4 In further embodiments, it is preferred that the R a1 of the at least one adjuvant (H1) are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups, and unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups, more preferably from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 6 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 6 alkenyl groups and unsubstituted C 2 -C 6 alkynyl groups, and even more preferably from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 4 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 4
Alkenylgruppen und unsubstituierten C2-C4 Alkinylgruppen. Ferner ist es bei weiteren Ausführungsformen bevorzugt, dass die Ra1unabhängig voneinander ausgewählt werden aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, mehr bevorzugt aus unsubstituierten C1 -C6 Alkylgruppen und noch mehr bevorzugt aus C1 -C4 Alkylgruppen. Alkenyl groups and unsubstituted C2-C4 alkynyl groups. Furthermore, in further embodiments it is preferred that the R a1 are independently selected from unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, more preferably from unsubstituted C 1 -C 6 alkyl groups and even more preferably from C 1 -C 4 alkyl groups.
Ferner ist es bei weiteren Ausführungsformen bevorzugt, dass der mindestens eine Hilfsstoff eine Verbindung gemäß Formel (H2) darstellt, Furthermore, in further embodiments it is preferred for the at least one adjuvant to be a compound according to formula (H2),
[NRa2 xRb2 4-x]+ Formel (H2), [NR x R a2 b2 4- x] + formula (H2),
wobei die Ra2 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, Rb2 ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C2-C4 Alkenylgruppen und unsubstituierten C2-C4 Alkinylgruppen, und wobei x 3 oder 4 ist. wherein the R a2 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, R b2 is selected from the group consisting of unsubstituted C 2 -C 4 alkenyl groups and unsubstituted C 2 -C 4 alkynyl groups, and wherein x is 3 or 4.
Bei weiteren Ausführungsformen ist es bevorzugt, dass die Ra2 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus unsubstituierten C1 -C6 Alkylgruppen, mehr bevorzugt aus unsubstituierten C1 -C4 Alkylgruppen, noch mehr bevorzugt aus unsubstituierten C1 -C3 Alkylgruppen. In further embodiments, it is preferred that the R a2 be independently selected from unsubstituted C 1 -C 6 alkyl groups, more preferably from unsubstituted C 1 -C 4 alkyl groups, even more preferably from unsubstituted C 1 -C 3 alkyl groups.
Ferner ist es bei weiteren Ausführungsformen bevorzugt, dass x 4 ist. Further, in further embodiments it is preferred that x is 4.
Die Substituenten des mindestens einen Additivs und des mindestens einen Hilfsstoffes beispielsweise gemäß Formel (H 1 ) oder Formel (H2) können jeweils, soweit nicht anders angegeben, unabhängig voneinander gewählt werden. Beispiele für diese Gruppen sind die vorgenannten Substituenten Ra1 bzw. Ra2, Rb2,etc. Hiervon umfasst sind auch die nachfolgend eingeführten Gruppen. Ferner ist es bei weiteren Ausführungspositionen bevorzugt, dass der mindestens eine Hilfsstoff eine Verbindung gemäß Formel (H3) darstellt, The substituents of the at least one additive and of the at least one adjuvant, for example according to formula (H 1) or formula (H2), may each be selected independently of each other, unless stated otherwise. Examples of these groups are the abovementioned substituents R a1 or R a2 , R b2 , etc. This includes the groups introduced below. Furthermore, in the case of further execution positions, it is preferred for the at least one adjuvant to be a compound according to formula (H3),
[NRa3 yRb3 4-y]+ Formel (H3), [NR a3 y R b3 4- y] + formula (H3),
wobei die Ra3unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C4 Alkylgruppen, Rb2ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C5-C8 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkenylgruppen, wherein the R a3 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 4 alkyl groups, R b2 is selected from the group consisting of unsubstituted C 5 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups,
unsubstituierten C2-C8 Alkinylgruppen, Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen, wobei die Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen unsubstituiert oder mit unsubstituierten C1 -C3 Alkylgruppen oder unsubstituierten C1 -C3 Vinylgruppen substituiert sein können, und wobei y 3 oder 4 ist. Bei weiteren Ausführungsformen ist es bevorzugt, dass die R unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C4 Alkylgruppen, Rb2 ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C5-C8 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkenylgruppen und unsubstituierten C2-C8 Alkinylgruppen, und wobei y 3 oder 4 ist. unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups, phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups, where the phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups may be unsubstituted or substituted by unsubstituted C 1 -C 3 alkyl groups or unsubstituted C 1 -C 3 vinyl groups and where y is 3 or 4. In further embodiments, it is preferred that the R's are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 4 alkyl groups, R b2 is selected from the group consisting of unsubstituted C 5 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups and unsubstituted C 2 -C 8 Alkynyl groups, and where y is 3 or 4.
Bei den Alkylresten kann es sich um geradkettige oder verzweigte Alkylreste, wie beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec-Butyl, Isobutyl, tert-Butyl, 1 - Methylpropyl, n-Pentyl, 3-Methylbutyl, 2-Methylbutyl,1 -Methylbutyl, 2,2-Dimethylpropyl, 1 ,2-Dimethylpropyl, 1 ,1 -Dimethylpropyl, 1 -Ethylpropyl, n-Hexyl, 4-Methylpentyl, 3-The alkyl radicals may be straight-chain or branched alkyl radicals, such as, for example, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, isobutyl, tert-butyl, 1-methylpropyl, n-pentyl, 3-methylbutyl, 2-methylbutyl, 1-methylbutyl, 2,2-dimethylpropyl, 1, 2-dimethylpropyl, 1, 1-dimethylpropyl, 1-ethylpropyl, n-hexyl, 4-methylpentyl, 3
Methylpentyl,2-Methylpentyl,1 -Methylpentyl, 3,3-Dimethylbutyl, 2,3-Dimethylbutyl, 1 ,3- Dimethylbutyl, 2,2-Dimethylbutyl, 1 ,2-Dimethylbutyl, 1 ,1 -Dimethylbutyl, 1 ,2,2- Trimethylpropyl, 1 ,1 ,2-Trimethylpropyl, 2-Ethylbutyl und 1 -Ethylbutyl, handeln. Bei den Alkenylresten und Alkinylresten kann es sich um geradkettige oder verzweigte Alkenylreste bzw. Alkinylreste handeln, wie vorstehend für die Alkylreste angegeben, mit Ausnahme von Methyl, die mindestens 1 Doppelbindung bzw. Dreifachbindung enthalten. Methylpentyl, 2-methylpentyl, 1-methylpentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2,3-dimethylbutyl, 1, 3-dimethylbutyl, 2,2-dimethylbutyl, 1, 2-dimethylbutyl, 1, 1-dimethylbutyl, 1, 2, 2-trimethylpropyl, 1, 1, 2-trimethylpropyl, 2-ethylbutyl and 1-ethylbutyl. The alkenyl radicals and alkynyl radicals may be straight-chain or branched alkenyl radicals or alkinyl radicals, as indicated above for the alkyl radicals, with the exception of methyl, which contain at least one double bond or triple bond.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Suspension umfasst die Suspension mindestens zwei Hilfsstoffe gemäß Formel (H1 ), (H2), (H3) oder Mischungen hiervon, wobei die mindestens zwei Hilfsstoffe voneinander verschieden sind. According to a preferred development of the suspension, the suspension comprises at least two adjuvants according to formula (H1), (H2), (H3) or mixtures thereof, wherein the at least two adjuvants are different from one another.
Bei weiteren Ausführungsformen sind bei dem mindestens einen Hilfsstoff gemäß Formel (H1 ), Formel (H2) und/oder Formel (H3) mindestens 3 Ra1, mindestens 3 Ra2 bzw. In further embodiments, in the at least one auxiliary according to formula (H1), formula (H2) and / or formula (H3) at least 3 R a1 , at least 3 R a2 or
mindestens 3 Ra3 identisch. Ferner kann es bevorzugt sein, dass sämtliche 4 Ra1, sämtliche 4 Ra2 oder sämtliche 4 Ra3 identisch sind, wenn x = 4 beziehungsweise y = 4 ist. at least 3 R a3 identical. Furthermore, it may be preferred that all 4 R a1 , all 4 R a2 or all 4 R a3 are identical if x = 4 and y = 4, respectively.
Bei weiteren Ausführungsformen umfassen mindestens 2, vorzugsweise mindestens 3, Ra1, Ra2 bzw. Ra3 jeweils mindestens 2 Kohlenstoffatome. Beispiele hierfür sind In further embodiments, at least 2 include, preferably at least 3, R a1, R a2 and R a3 are each at least 2 carbon atoms. examples for this are
Tetraethylammonium oder (Tributyl)(methyl)ammonium. Tetraethylammonium or (tributyl) (methyl) ammonium.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Menge des mindestens einen Hilfsstoffes mindestens 30 Gew.-%, mehr bevorzugt mindestens 50 Gew.-% und noch mehr bevorzugt mindestens 70 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des eingesetzten Graphits. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung beträgt das Gewicht des mindestens einen Hilfsstoffes höchstens 300 Gew.-%, mehr bevorzugt höchstens 250 Gew.-% und noch mehr bevorzugt höchstens 200 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des eingesetzten Graphits. In a preferred embodiment of the invention, the amount of the at least one adjuvant is at least 30% by weight, more preferably at least 50% by weight and even more preferably at least 70% by weight, based in each case on the weight of the graphite used. In a further embodiment of the invention, the weight of the at least one adjuvant is at most 300% by weight, more preferably at most 250% by weight and even more preferably at most 200% by weight, based in each case on the weight of the graphite used.
Als Gegenionen der erfindungsgemäß als Hilfsstoff(e) eingesetzten Ammoniumionen können dem Fachmann bekannte Gegenionen eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind F" , CI", Br", I", OH", BF4 ", S04 2", C03 2", P04 3", N03 ", Cr04 2", Mn04 " und Carboxylationen wie Citrationen und Acetationen. Insbesondere bevorzugt sind beispielsweise OH", S04 2", C03 2", P04 3", N03 ", Citrationen und Acetationen. As counterions of the ammonium ion used according to the invention as auxiliary (e), counterions known to the person skilled in the art can be used. Examples are F " , CI " , Br " , I " , OH " , BF 4 " , S0 4 2 " , C0 3 2" , P0 4 3 " , N0 3 " , Cr0 4 2 " , Mn0 4 " and Carboxylations such as citrate ions and acetate ions. Particularly preferred are, for example, OH " , S0 4 2" , C0 3 2 " , P0 4 3" , N0 3 " , citrate ions and acetate ions.
Das erfindungsgemäß eingesetzte mindestens eine Additiv wird ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen; The at least one additive used according to the invention is selected from the group consisting of N-alkylbetaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)(tri(C1 - C3-alkyl))ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylen- oxid (EO) und Propylenoxid (PO), ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO) can be selected;
polykationischen Verbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Diallyldialkylammoniummonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von (Meth)acrylatmonomeren, (Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von quartären Vinylpyridinen, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and Copolymers based on
Alkylaminmonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von Alkylamine monomers, homopolymers and copolymers based on
Allylaminmonomeren, Allylaminhydrochlorid-Diallylaminhydrochlorid-Copolymeren, N- Vinylacrylamidinhydrochlorid-Acrylamid-Copolymeren, Dialkylamin-Epichlorhydrin- Copolymeren, Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Copolymeren, Dicyandiamid- Formaldehyd-Polykondensaten, Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensaten, Allylamine monomers, allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
Polyethylenpolyamin-Dicyandiamid-Polycondensaten und kationisch modifizierten Stärken und Cellulosen, ausgewählt werden; Polyethylene polyamine dicyandiamide polycondensates and cationically modified starches and celluloses;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))(benzyl)ammonium- verbindungen und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden; Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzolsulfonaten, ausgewählt werden; und Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds; Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden. Vorzugsweise wird das erfindungsgemäß eingesetzte mindestens eine Additiv ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die  Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines. Preferably, the at least one additive used according to the invention is selected from the group consisting of N-alkylbetaines; Sorbitan trifatty acids, wherein the
Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen; Fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)(tri(C1 - C3-alkyl))ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylen- oxid (EO) und Propylenoxid (PO), ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO) can be selected;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))(benzyl)ammonium- verbindungen und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden;  Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzolsulfonaten, ausgewählt werden; und  Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die als Additiv eingesetzten Blockcopolymere aus Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO) keine Triblockpolymere mit einer  Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines. In particular, it is preferred that the block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO) used as an additive are not triblock polymers having a
Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % sind, wobei die jeweiligen Verhältnisse Molverhältnisse sind. Vorzugsweise wird das mindestens eine Additiv ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäureformaldehydkondensaten, C10-C25 Alkylsulfaten, Block- copolymere von Ethylenoxid und Propylenoxid, die keine Triblockpolymere mit der Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei die jeweiligen Verhältnisse Molverhältnisse sind. Unter dem Begriff„Fettsäuren" werden im Sinne der vorliegenden Erfindung Fettsäuren mit 10 bis 25 Kohlenstoffatomen, insbesondere acyclische, aliphatische C10-C25- Monocarbonsäuren verstanden. Vorzugsweise handelt es sich bei den Fettsäuren um acyclische aliphatische C12-C20-Monocarbonsäuren, wie Stearinsäure und Ölsäure. Das Kohlenstoffatom der Carboxylgruppe ist bei der vorgenannten Anzahl der Composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10% each, the respective ratios being molar ratios. Preferably, the at least one additive is selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensates, C10-C25 alkyl sulfates, block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, which are not triblock polymers having the composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10%, wherein the respective ratios are molar ratios. For the purposes of the present invention, the term "fatty acids" is understood as meaning fatty acids having 10 to 25 carbon atoms, in particular acyclic, aliphatic C 10 -C 25 -monocarboxylic acids The fatty acids are preferably acyclic aliphatic C 12 -C 20 -monocarboxylic acids, such as stearic acid and oleic acid The carbon atom of the carboxyl group is in the aforementioned number of
Kohlenstoffatome eingerechnet. Carbon atoms included.
Unter dem Begriff„N-Alkylbetainen" werden im Sinne der vorliegenden Erfindung For the purposes of the present invention, the term "N-alkylbetaines" is used
Betainverbindungen verstanden, die eine Ammoniumgruppe aufweisen, welche mit mindestens einer Alkylgruppe, welche vorzugsweise 1 bis 20 Kohlenstoffatome enthält, substituiert ist. Vorzugsweise weisen die N-Alkylbetaine zwei Alkylgruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen auf, unter Ausbildung eines positiv geladenen quaternären Stickstoffs angeordnet. Diese beiden Alkylgruppen können gleich oder voneinander verschieden sein. Vorzugsweise sind an dem Stickstoffatom zwei gleiche Alkylgruppen angeordnet, die vorzugsweise beide Methyl oder Ethyl, vorzugsweise Methyl, sind. Betain compounds having an ammonium group which is substituted with at least one alkyl group which preferably contains 1 to 20 carbon atoms. Preferably, the N-alkyl betaines have two alkyl groups of 1 to 20 carbon atoms arranged to form a positively charged quaternary nitrogen. These two alkyl groups may be the same or different. Preferably, two identical alkyl groups are arranged on the nitrogen atom, which are preferably both methyl or ethyl, preferably methyl.
Unter dem Begriff N-Alkylbetain werden auch Alkylbetaine verstanden, die mehr als ein (Zahl: 1 ) alkylsubstituiertes Stickstoffatom enthalten, beispielsweise 2, 3 oder 4 The term N-alkylbetaine is also understood to mean alkylbetaines which contain more than one (number: 1) alkyl-substituted nitrogen atom, for example 2, 3 or 4
Stickstoffatome, wobei diese Stickstoffatome vorzugsweise jeweils mit je zwei Nitrogen atoms, these nitrogen atoms preferably each with two
Alkylgruppen mit jeweils 1 bis 20 Kohlenstoffatomen substituiert ist, vorzugsweise jeweils zwei Ethylgruppen, mehr bevorzugt jeweils zwei Methylgruppen, unter Ausbildung eines positiv geladenen quaternären Stickstoffs. Alkyl groups each having 1 to 20 carbon atoms is substituted, preferably in each case two ethyl groups, more preferably in each case two methyl groups, to form a positively charged quaternary nitrogen.
Unter dem Begriff„Sorbitantrifettsäuren" werden im Sinne der vorliegenden Erfindung Sorbitanderivate verstanden, welche mit drei Fettsäuremolekülen, die wie vorstehend definiert sind, verestert sind. Ein Beispiel ist Sorbitantrioleat. For the purposes of the present invention, the term "sorbitan trifatty acids" means sorbitan derivatives which have been esterified with three fatty acid molecules which are defined as above. An example is sorbitan trioleate.
Eine besonders bevorzugte Gruppe der Poly((4-vinylbenzyl)(tri(C1 -C3-alkyl))- ammonium)verbindungen sind die Poly((4-vinylbenzyl)(trimethyl)ammonium)verbindungen. Eine bevorzugte Gruppe der (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3-alkyl))ammoniumverbindungen sind die (C12-C25-Alkyl)(trimethyl)ammoniumverbindungen. Eine bevorzugte Gruppe der (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))(benzyl)ammonium- verbindungen sind die der (C10-C20-Alkyl)(dimethyl)(benzyl)ammoniumverbindungen. Eine bevorzugte Gruppe der C10+ acyclischen aliphatischen Alkohole sind die C10-C25 acyclischen aliphatischen Alkohole. A particularly preferred group of the poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) - ammonium) compounds are the poly ((4-vinylbenzyl) (trimethyl) ammonium) compounds. A preferred group of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds are the (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium compounds. A preferred group of the (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds are those of the (C 10 -C 20 -alkyl) (dimethyl) (benzyl) ammonium compounds. A preferred group of the C10 + acyclic aliphatic alcohols are the C10-C25 acyclic aliphatic alcohols.
Eine bevorzugte Gruppe der C7+ acyclischen aliphatischen Amine sind die C7-C25 acyclischen aliphatischen Amine A preferred group of C7 + acyclic aliphatic amines are the C7-C25 acyclic aliphatic amines
Unter dem Begriff„polymere Tenside" werden Tenside verstanden, die wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei, weiter vorzugsweise wenigstens vier, weiter vorzugsweise wenigstens zehn, weiter vorzugsweise wenigstens 25, weiter vorzugsweise wenigstens 50, identische sich wiederholende Einheiten aufweisen. Die Additive in Form von polymeren Tensiden haben sich insbesondere in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren als sehr vorteilhaft erwiesen und stellen eine erfindungsgemäß besonders bevorzugte Gruppe der Additive dar. The term "polymeric surfactants" is understood to mean surfactants which have at least two, preferably at least three, more preferably at least four, more preferably at least ten, more preferably at least 25, more preferably at least 50, identical repeating units polymeric surfactants have proven to be very advantageous, in particular in connection with the process according to the invention, and constitute a particularly preferred group of additives according to the invention.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen werden die polymeren Tensiden In further preferred embodiments, the polymeric surfactants become
vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Polyvinylalkoholen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO), mehr bevorzugt aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäureformaldehydkondensaten, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO), und noch mehr bevorzugt aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäureformaldehydkondensaten und Blockcopolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid. preferably selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, polyvinyl alcohols, lignin sulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO), more preferably from the group consisting of Naphthalinsulfonsäureformaldehydkondensaten, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO ), and more preferably from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates and block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide.
Vorzugsweise werden bei den vorgenannten Ausführungsformen Blockcopolymere von Ethylenoxid und Propylenoxid verwendet, die keine Triblockpolymere mit einer Preferably, in the aforementioned embodiments, block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide which do not use triblock polymers with a
Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % sind, wobei die Verhältnisse Molverhältnisse sind. Mit Abweichung von bis zu 10 % ist gemeint, dass die Molverhältnisse unabhängig voneinander um bis zu 10 % variieren können. So werden erfindungsgemäß keine Triblockpolymere verwendet, bei denen das erste EO-Polymer in einem Bereich von 18 bis 22, das PO-Polymer in einem Bereich von 63 bis 77 und der zweite EO-Polymer in einem Bereich von 18 bis 22 liegt. Bei den nicht verwendeten Triblockpolymeren sind die beiden EO-Polymere endständig und das PO- Polymer mittig angeordnet. Composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10% each, the ratios being molar ratios. With a deviation of up to 10%, it is meant that the molar ratios can vary independently of one another by up to 10%. Thus, according to the invention, no triblock polymers are used in which the first EO polymer is in a range of 18 to 22, the PO polymer in a range of 63 to 77 and the second EO polymer in a range of 18 to 22. At the not Triblock polymers used are the two EO polymers terminal and the PO polymer centered.
Unter den Naphthalinsulfonsäureformaldehydkondensaten werden Kondensationsprodukte von Naphthalinsulfonsäure und dessen Derivaten und Formaldehyd verstanden. Ein Beispiel hierfür ist Tamol NN 4501. Tamol NN 4501 und die analogen Strukturen haben sich als besonders vorteilhafte erfindungsgemäße Additive erwiesen. The naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensates are understood as meaning condensation products of naphthalenesulfonic acid and its derivatives and formaldehyde. An example of this is Tamol NN 4501. Tamol NN 4501 and the analogous structures have proven to be particularly advantageous additives according to the invention.
Weiterhin bevorzugt weisen die Naphthalinsulfonsäureformaldehydkondensate keine lineare Kette mit 2 bis 10 Atomen auf. Further preferably, the Naphthalinsulfonsäureformaldehydkondensate no linear chain with 2 to 10 atoms.
Unter dem Begriff„Celluloseethern" werden im Sinne der vorliegenden Erfindung For the purposes of the present invention, the term "cellulose ethers" is used
Cellulosederivate verstanden, welche teilweise oder vollständig mit unsubstituierten oder substituierten Alkanolverbindungen verethert sind. Vorzugsweise weisen die Cellulosederivate understood that are partially or completely etherified with unsubstituted or substituted alkanol compounds. Preferably, the
Alkanolverbindungen 1 bis 10 Kohlenstoffatome, mehr bevorzugt 2 bis 5 Alkanol compounds 1 to 10 carbon atoms, more preferably 2 to 5
Kohlenstoffatome, auf. Beispiele bevorzugter Alkanolverbindungen sind Methanol, Ethanol, 1 ,2-Dihydroxypropan und 1 ,3-Dihydroxypropan.  Carbon atoms, up. Examples of preferred alkanol compounds are methanol, ethanol, 1, 2-dihydroxypropane and 1, 3-dihydroxypropane.
Unter dem Begriff ,,(C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen" werden im Sinne der vorliegenden Erfindung Ammoniumverbindungen verstanden, die mindestens eine C1 -C25-Alkylgruppe und mindestens eine Polyalkylenoxidgruppe aufweisen. Die Polyalkylenoxidgruppe ist vorzugsweise eine Polyethylenoxidgruppe, eine For the purposes of the present invention, the term "(C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds" is understood as meaning ammonium compounds which have at least one C 1 -C 25 -alkyl group and at least one polyalkylene oxide group
Polypropylenoxidgruppe oder eine Copolymergruppe, bestehend aus Ethylenoxideinheiten und Propylenoxideinheiten. Vorzugsweise weisen die„(C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)- ammoniumverbindungen 1 bis 200, mehr bevorzugt 2 bis 100, noch mehr bevorzugt 5 bis 50, Alkylenoxidgruppen auf. Bei Alkylenoxidgruppen handelt es sich vorzugsweise um Ethylenoxidgruppen und/oder Propylenoxidgruppen. Polypropylene oxide group or a copolymer group consisting of ethylene oxide units and propylene oxide units. Preferably, the "(C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds have 1 to 200, more preferably 2 to 100, even more preferably 5 to 50, alkylene oxide groups. Alkylene oxide groups are preferably ethylene oxide groups and / or propylene oxide groups.
Unter den Blockpolymeren aus Ethylenoxid und Propylenoxid werden Polymere verstanden, die aus Blöcken aus Ethylenoxid und Propylenoxideinheiten aufgebaut sind. Ein Beispiel hierfür ist Pluronic F68. Auch diese Polymere erwiesen sich erfindungsgemäß als sehr vorteilhaft, auch weil sie beispielsweise eine gute Kombination aus Preis und Leistung bieten. Vorzugsweise werden Blockpolymere aus Ethylenoxid und By the block polymers of ethylene oxide and propylene oxide are meant polymers composed of blocks of ethylene oxide and propylene oxide units. An example of this is Pluronic F68. These polymers also proved to be very advantageous according to the invention, also because they offer, for example, a good combination of price and performance. Preferably, block polymers of ethylene oxide and
Propylenoxideinheiten verwendet, die keine Triblockpolymere mit einer Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % sind, wobei es sich bei den Verhältnissen um Molverhältnisse handelt. Ferner ist es bei weiteren Ausführungsformen bevorzugt, dass die erfindungsgemäß eingesetzten Blockpolymere eine Molmasse von höchstens 5000 g/mol, mehr bevorzugt von mehr als 120 bis zu 4500 g/mol, oder von mindestens 6500 g/mol aufweisen. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beträgt die Molmasse des Blockpolymers weniger als 10000 g/mol. Used propylene oxide units which are not triblock polymers having a composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10%, wherein the ratios are molar ratios. Further, it is at others Embodiments preferred that the block polymers used according to the invention have a molecular weight of at most 5000 g / mol, more preferably from more than 120 to 4500 g / mol, or of at least 6500 g / mol. According to another preferred embodiment, the molecular weight of the block polymer is less than 10,000 g / mol.
Unter polykationischen Verbindungen werden Polymere verstanden, welche eine Mehrzahl von kationischen Gruppen aufweisen. Die erfindungsgemäßen polykationischen Polycationic compounds are polymers which have a plurality of cationic groups. The polycationic invention
Verbindungen werden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Compounds are selected from the group consisting of
Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Diallyldialkylammoniummonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von (Meth)acrylatmonomeren, Homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers,
(Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von quartären Vinylpyridinen, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Alkylaminmonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von  (Meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and copolymers based on alkylamine monomers, homopolymers and copolymers based on
Allylaminmonomeren, Allylaminhydrochlorid-Diallylaminhydrochlorid-Copolymeren, N- Vinylacrylamidinhydrochlorid-Acrylamid-Copolymeren, Dialkylamin-Epichlorhydrin- Copolymeren, Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Copolymeren, Dicyandiamid- Formaldehyd-Polykondensaten, Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensaten, Allylamine monomers, allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
Polyethylenpolyamin-Dicyandiamid-Polycondensaten und kationisch modifizierten Stärken und Cellulosen. Polyethylene polyamine dicyandiamide polycondensates and cationically modified starches and celluloses.
Bei weiteren Ausführungsformen werden die polykationischen Verbindungen vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Diallyldialkylammoniummonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von (Meth)acrylatmonomeren, (Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von quartären Vinylpyridinen, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Alkylaminmonomeren, In further embodiments, the polycationic compounds are preferably selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary Vinylpyridines, homopolymers and copolymers based on alkylamine monomers,
Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von Allylaminmonomeren, mehr bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Diallyldialkylammoniummonomeren und Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von (Meth)acrylatmonomeren, (Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon. Insbesondere bevorzugt sind bei weiteren Ausführungsformen die Homopolymere und Copolymere auf der Basis von Diallyldialkylammoniummonomeren wie Polydilallyldi(C1 - C3)alkylammoniumverbindungen. Der Begriff„Copolymer auf der Basis von ..:" bedeutet im Sinne der Erfindung, dass mindestens 50 Gew.-%, mehr bevorzugt mindestens Homopolymers and copolymers based on allylamine monomers, more preferably selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on Diallyldialkylammoniummonomeren and homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamidmonomeren and mixtures thereof. Particularly preferred in further embodiments are the homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers such as polydilallyldi (C 1 -C 3) alkylammonium compounds. The term "copolymer based on ..:" means in the sense of the invention that at least 50 wt .-%, more preferably at least
60 Gew.-%, noch mehr bevorzugt mindestens 75 Gew.-%, der Monomere aus der Gruppe der spezifizierten Monomere ausgewählt werden, wobei sich die Angabe„Gew.-%" auf das Gesamtgewicht des Copolymers bezieht. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die entsprechenden Copolymere im Wesentlichen oder vollständig aus den spezifizierten Monomeren bestehen. Homopolymere sind naturgemäß nur aus einer Monomerspezies aufgebaut. 60 wt .-%, more preferably at least 75 wt .-%, of the monomers are selected from the group of specified monomers, wherein the statement "wt .-%" on the Total weight of the copolymer relates. In particular, it is preferred that the corresponding copolymers consist essentially or completely of the specified monomers. Homopolymers are naturally composed of only one monomer species.
Beispiele der Diallyldialkylammoniummonomeren sind Polydilallyldi(C1 - C3)alkylammoniumverbindungen wie Polydilallyldimethylammoniumchlorid Examples of the diallyldialkylammonium monomers are polydilallyldi (C 1 -C 3) alkylammonium compounds such as polydilallyldimethylammonium chloride
(polyDADMAC), Polydiallyldiethylammoniumchlorid (polyDADEAC), (polyDADMAC), polydiallyldiethylammonium chloride (polyDADEAC),
Polydiallyldimethylammoniumbromid (polyDADMAB) und Polydiallyldimethylammonium bromide (polyDADMAB) and
Polydilallyldiethylammoniumbromid (polyDADEAB). Besonders bevorzugt sind Polydilallyldiethylammonium bromide (polyDADEAB). Particularly preferred
Polydiallyldimethylammoniumverbindungen. Polydiallyldimethylammoniumverbindungen.
Beispiele von Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Examples of homopolymers and copolymers based on
(Meth)acrylatmonomeren, (Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon sind Polymere basierend auf ((Meth)acryloxy(C1 -C3-alkyl))di(C1 -C3- alkyl)ammoniumverbindungen, ((Meth)acrylamido(CI -C3-alkyl))di(C1 -C3- alkyl)ammoniumverbindungen, ((Meth)acryloxy(C1 -C3-alkyl))tri(C1 -C3- alkyl)ammoniumverbindungen und ((Meth)acrylamido(CI -C3-alkyl))tri(C1 -C3-alkyl)- ammoniumverbindungen, wobei die Alkylgruppen vorzugsweise ausgewählt werden aus Methylgruppen, Ethylgruppen und Mischungen hiervon wie bei (Meth)acryloxyethyl- dimethylammoniumverbindungen und (Meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof are polymers based on ((meth) acryloxy (C 1 -C 3 -alkyl)) di (C 1 -C 3 -alkyl) ammonium compounds, ((meth) acrylamido (C 1 -C 3 -alkyl )) di (C 1 -C 3 -alkyl) ammonium compounds, ((meth) acryloxy (C 1 -C 3 -alkyl)) tri (C 1 -C 3 -alkyl) ammonium compounds and ((meth) acrylamido (C 1 -C 3 -alkyl)) tri ( C1-C3-alkyl) - ammonium compounds, wherein the alkyl groups are preferably selected from methyl groups, ethyl groups and mixtures thereof as in (meth) acryloxyethyl- dimethylammonium compounds and
(Meth)acrylamidoethyldimethylammoniumverbindungen. Gut zugänglich sind  (Meth) acrylamidoethyldimethylammoniumverbindungen. Well accessible
entsprechende Halogenide wie Chloride. Beispiele der ((Meth)acryloxy(C1 -C3-alkyl))di(C1 - C3-alkyl)ammoniumverbindungen sind Poly((meth)acryloyloxy(C1 -C3-alkyl)di(C1 -C3- alkyl)aminhydrochloride. corresponding halides such as chlorides. Examples of the ((meth) acryloxy (C 1 -C 3 -alkyl)) di (C 1 -C 3 -alkyl) ammonium compounds are poly ((meth) acryloyloxy (C 1 -C 3 -alkyl) di (C 1 -C 3 -alkyl) amine hydrochlorides.
Beispiele der Homopolymere und Copolymere auf Basis von Allylamin sind Examples of homopolymers and copolymers based on allylamine are
Polyaminhydrochloride. Bei weiteren Ausführungsformen handelt es sich vorzugsweise um Homopolymere der Allylamine. Polyaminhydrochloride. Other embodiments are preferably homopolymers of allylamines.
Beispiele von quartären Vinylpyridinen sind (C1 -C3-Alkyl)vinylpyridinverbindungen, wobei die Alkylgruppe vorzugsweise eine Methylgruppe ist. Examples of quaternary vinylpyridines are (C 1 -C 3 -alkyl) vinylpyridine compounds wherein the alkyl group is preferably a methyl group.
Die Alkylgruppen der Poly(meth)acryloyloxyalkyldialkylaminhydrochloride, der (Meth)- acryloyloxyalkyldialkylaminhydrochlorid-Acrylamid-Copolymere oder Poly(meth)acryloyl- oxyalkyltrialkylammoniumverbindungen sind beispielsweise C1 -C10 Alkylgruppen. Beispielsweise können die Poly(meth)acryloyloxyalkyltrialkylammoniumverbindungen als Halogenide wie Chloride vorliegen. The alkyl groups of the poly (meth) acryloyloxyalkyldialkylamine hydrochlorides, the (meth) acryloyloxyalkyldialkylamine hydrochloride-acrylamide copolymers or poly (meth) acryloyl oxyalkyltrialkylammonium compounds are, for example, C 1 -C 10 -alkyl groups. For example, the poly (meth) acryloyloxyalkyltrialkylammonium compounds may be present as halides such as chlorides.
Eine bevorzugte Gruppe der Monomeren und Copolymeren auf Basis der Alkylamine sind Polyethylenimine wie beispielsweise Polyethyleniminhydrochloride. A preferred group of monomers and copolymers based on the alkylamines are polyethyleneimines such as polyethyleneimine hydrochlorides.
Die polykationischen Verbindungen weisen erfindungsgemäß vorzugsweise mindestens 5, mehr bevorzugt mindestens 10, noch mehr bevorzugt mindestens 100, noch mehr bevorzugt mindestens 150 kationische Gruppen auf. Die kationischen Gruppen können im Polymerrückgrat positioniert sein oder/und über die Seitenketten an das Polymerrückgrat gebunden sein. The polycationic compounds according to the invention preferably have at least 5, more preferably at least 10, even more preferably at least 100, even more preferably at least 150 cationic groups. The cationic groups may be positioned in the polymer backbone and / or bound to the polymer backbone via the side chains.
Bei weiteren Ausführungsformen liegt die zahlenmittlere Molmasse der polykationischen Verbindungen vorzugsweise im Bereich von 1 000 bis 10 000 000 g/mol, mehr bevorzugt im Bereich von 5 000 bis 2 000 000 g/mol, noch mehr bevorzugt im Bereich von 10 000 bis 300 000 g/mol, noch mehr bevorzugt im Bereich von 10 000 bis 80 000 g/mol. In further embodiments, the number average molecular weight of the polycationic compounds is preferably in the range of 1,000 to 10,000,000 g / mol, more preferably in the range of 5,000 to 2,000,000 g / mol, even more preferably in the range of 10,000 to 300,000 g / mol, more preferably in the range of 10,000 to 80,000 g / mol.
Ferner ist es bei weiteren Ausführungsformen bevorzugt, dass die polykationischen Verbindungen einen K-Wert nach Fikentscher im Bereich von 15 bis 60, mehr bevorzugt im Bereich von 17 bis 50, bei 20°C, aufweisen. Der K-Wert wird berechnet gemäß folgender Formel:
Figure imgf000028_0001
Further, in further embodiments it is preferred that the polycationic compounds have a Fikentscher K value in the range of 15 to 60, more preferably in the range of 17 to 50, at 20 ° C. The K value is calculated according to the following formula:
Figure imgf000028_0001
mit K = K-Wert nach Fikentscher, ηΓ = relative Viskosität (dynamische Viskosität der Lösung/dynamische Viskosität des Lösungsmittel) und c = Massenkonzentration an Polymer in Lösung in g/cm3. with K = K value according to Fikentscher, η Γ = relative viscosity (dynamic viscosity of the solution / dynamic viscosity of the solvent) and c = mass concentration of polymer in solution in g / cm 3 .
Eine weitere Gruppe der erfindungsgemäßen Additive sind die Ammoniumverbindungen. Bei weiteren Ausführungsformen werden die Ammoniumverbindungen vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3-alkyl))ammonium- Verbindungen und (C1 -C25Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, mehr bevorzugt aus der Gruppe der (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3-alkyl))ammoniumverbindungen. Another group of the additives according to the invention are the ammonium compounds. In further embodiments, the ammonium compounds are preferably selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds, more preferably from the group of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds.
Unter dem Begriff„Ethoxylate(n)" werden, soweit nicht anders spezifiziert, im Sinne der vorliegenden Erfindung Verbindungen verstanden, welche mit Ethylenglykol oder Polyethylenglykol verethert oder verestert wurden. Bei weiteren Ausführungsformen ist es bevorzugt, dass die ethoxylierten Verbindungen ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen, mehr bevorzugt aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)- phenolen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen, und noch mehr bevorzugt aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen. Unless otherwise specified, the term "ethoxylates (s)" is understood in the context of the present invention to mean compounds which are reacted with ethylene glycol or Polyethylene glycol etherified or esterified. In further embodiments, it is preferred that the ethoxylated compounds be selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated C 10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines, more preferably from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 alkyl) phenols, ethoxylated C 10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C 7 + acyclic aliphatic amines, and even more preferably from the group consisting of ethoxylated C 10+ acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines.
Bei weiteren Ausführungsformen ist die Alkylgruppe der ethoxylierten (C1 -C25- Alkyl)phenole vorzugsweise eine C7-C25 Alkylgruppe und mehr bevorzugt eine C9-C20 Alkylgruppe. In further embodiments, the alkyl group of the ethoxylated (C 1 -C 25 alkyl) phenols is preferably a C 7 -C 25 alkyl group, and more preferably a C 9 -C 20 alkyl group.
Bei weiteren Ausführungsformen sind die ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen vorzugsweise ethoxylierte C7-C25 acyclische aliphatische Amine, mehr bevorzugt ethoxylierte C9-C21 acyclische aliphatische Amine, noch mehr bevorzugt ethoxylierte C10- C18 acyclische aliphatische Amine. Beispielsweise haben sich Dodecylamin und In further embodiments, the ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are preferably ethoxylated C7-C25 acyclic aliphatic amines, more preferably ethoxylated C9-C21 acyclic aliphatic amines, even more preferably ethoxylated C10-C18 acyclic aliphatic amines. For example, dodecylamine and
Octadecylamin als sehr geeignet erwiesen. Octadecylamine proved to be very suitable.
Bei weiteren Ausführungsformen sind die ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen, vorzugsweise ethoxylierte C10-C25 acyclische aliphatische Alkohole, mehr bevorzugt ethoxylierte C12-C23 acyclische aliphatische Alkohole. Beispiele von C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen sind Tridecanol und 1 -Hydroxyeicosan. In further embodiments, the ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols, preferably ethoxylated C10-C25 are acyclic aliphatic alcohols, more preferably ethoxylated C12-C23 acyclic aliphatic alcohols. Examples of C10 + acyclic aliphatic alcohols are tridecanol and 1-hydroxyeicosan.
Unter dem Begriff„Sulfonsäurederivate" werden organische Schwefelverbindungen verstanden, welche das Strukturelement -S(=0)2-OH aufweisen, wobei auch dessen Salze, Ester, etc. umfasst sind. Ebenfalls umfasst sind Sulfate mit dem Strukturelement -0-S(=0)2-OH, welche auch als Alkoholsulfonate bezeichnet werden können, sowie deren Salze, Ester, etc.. Die Sulfonsäurederivate stellen ebenfalls eine erfindungsgemäß bevorzugte Gruppe der Additive dar. Bei weiteren Ausführungsformen werden die erfindungsgemäßen Sulfonsäurederivate vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C10-C25-Alkylsulfonaten und C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, mehr bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten. Unter den„acyclischen aliphatischen Sulfaten" werden Verbindungen verstanden, bei denen die Sulfatgruppe mit einer Alkylgruppe, Alkenylgruppe oder Alkinylgruppe direkt verbunden ist. Ein Beispiel eines acyclischen aliphatischen Sulfats ist The term "sulfonic acid derivatives" is understood to mean organic sulfur compounds which have the structural element -S (= O) 2 -OH, whereby its salts, esters, etc. are also included 0) 2 -OH, which may also be referred to as alcohol sulfonates, and their salts, esters, etc. The sulfonic acid derivatives likewise represent a preferred group of additives according to the invention. In further embodiments, the sulfonic acid derivatives according to the invention are preferably selected from the group consisting of C10 -C 25 alkyl sulfonates and C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, more preferably from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates. By "acyclic aliphatic sulfates" is meant compounds in which the sulfate group is directly attached to an alkyl group, alkenyl group or alkynyl group, an example of an acyclic aliphatic sulfate
Natriumdodecylsulfat. Vorzugsweise werden C10-C20 acyclische aliphatische Sulfate, mehr bevorzugt C10-C17 acyclische aliphatische Sulfate eingesetzt. Auch die acyclischen aliphatischen Sulfate haben sich als erfindungsgemäß besonders bevorzugt Gruppe der Additive erwiesen. Erfindungsgemäß kann bei den Suspensionen das verwendete mindestens eine Additiv auch ein Blockcopolymer von Ethylenoxid und Propylenoxid sein, das jedoch kein Sodium dodecyl sulfate. Preferably C10-C20 acyclic aliphatic sulfates, more preferably C10-C17 acyclic aliphatic sulfates are used. Also, the acyclic aliphatic sulfates have proved to be particularly preferred according to the invention group of additives. According to the invention, in the case of the suspensions, the at least one additive used may also be a block copolymer of ethylene oxide and propylene oxide, but this does not
Triblockpolymer mit einem mittleren Block aus Propylenoxid und zwei Blöcken aus Ethylenoxid an den Enden ist, bei denen das Molverhältnis Ethylenoxid (EO) : Triblock polymer having a middle block of propylene oxide and two blocks of ethylene oxide at the ends, in which the molar ratio of ethylene oxide (EO):
Propylenoxid (PO) : Ethylenoxid (EO) 20:70:20 beträgt, wobei die Molverhältnisse dabei jeweils um bis zu 10 % schwanken können. Das Verhältnis bezieht sich auf die Propylene oxide (PO): ethylene oxide (EO) is 20:70:20, wherein the molar ratios can vary in each case by up to 10%. The ratio refers to the
Molzahlen. Die potentielle Schwankung der Molverhältnisse um 10 % bedeutet, dass jede Zahl des Verhältnisses unabhängig voneinander um bis zu 10 % nach oben oder unten abweichen kann. Beispiele solcher abweichender Verhältnisse sind 18:70:20, 22:77:18 oder 21 , 5:63:19.  Moles. The potential 10% variation in molar ratios means that any number of ratios can independently vary up or down by up to 10%. Examples of such aberrant ratios are 18:70:20, 22:77:18 or 21: 5:63:19.
Bei weiteren Ausführungsformen werden die Additive zudem nicht aus Blockcopolymeren aus Ethylenoxid und Propylenoxid mit einer Molmasse von mehr als 5000 g/mol bis zu weniger als 6500 g/mol ausgewählt. Die Blockpolymere von Ethylenoxid und Propylenoxid haben sich ebenfalls als erfindungsgemäß sehr vorteilhafte Gruppe der Additive erwiesen. In addition, in further embodiments, the additives are not selected from block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide having a molecular weight greater than 5000 g / mol to less than 6500 g / mol. The block polymers of ethylene oxide and propylene oxide have also proved to be a very advantageous group of additives according to the invention.
Bei weiteren Ausführungsformen ist es bevorzugt, dass das erfindungsgemäß eingesetzte mindestens eine Additiv ausgewählt wird aus In further embodiments, it is preferred that the at least one additive used according to the invention is selected
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid, ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, lignin sulfonates and block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide;
polykationischen Verbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Diallyldialkylammoniummonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von (Meth)acrylatmonomeren, (Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von quartären Vinylpyridinen, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and Copolymers based on
Alkylaminmonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von Allylaminmonomeren, Allylaminhydrochlorid-Diallylaminhydrochlorid-Copolymeren, N- Vinylac lamidinhydrochlorid-Acrylamid-Copolymeren, Dialkylamin-Epichlorhydrin- Copolymeren, Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Copolymeren, Dicyandiamid- Formaldehyd-Polykondensaten, Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensaten, Alkylamine monomers, homopolymers and copolymers based on Allylamine monomers, allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylaclamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
Polyethylenpolyamin-Dicyandiamid-Polycondensaten und kationisch modifizierten Stärken und Cellulosen, ausgewählt werden; Polyethylene polyamine dicyandiamide polycondensates and cationically modified starches and celluloses;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammonium- verbindungen, ausgewählt werden;  Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 alkyl) (tri (C 1 -C 3 alkyl)) ammonium compounds and (C 1 -C 25 alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten und C10-C25-Alkylsulfonaten ausgewählt werden; und Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C10-C25 acyclic aliphatic sulfates and C10-C25 alkyl sulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C- Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated C 10 + acyclic aliphatic alcohols and
ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden. Vorzugsweise wird das erfindungsgemäß eingesetzte mindestens eine Additiv ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines. Preferably, the at least one additive used according to the invention is selected from the group consisting of
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid, ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, lignin sulfonates and block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammonium- verbindungen, ausgewählt werden;  Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 alkyl) (tri (C 1 -C 3 alkyl)) ammonium compounds and (C 1 -C 25 alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten und C10-C25-Alkylsulfonaten ausgewählt werden; und  Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C10-C25 acyclic aliphatic sulfates and C10-C25 alkyl sulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C- Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und  Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated C 10 + acyclic aliphatic alcohols and
ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die als Additiv eingesetzten Blockcopolymere aus Ethylenoxid und Propylenoxid keine Triblockpolymere mit einer Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei es sich bei dem Verhältnis um ein Molverhältnis handelt. Bei weiteren Ausführungsformen ist es bevorzugt, dass das erfindungsgemäß eingesetzte mindestens eine Additiv ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalin- sulfonsäureformaldehydkondensaten, Ligninsulfonaten, Blockcopolymeren von Ethylen- oxid und Propylenoxid, (C12-C25-Alkyl)(trimethyl)ammoniumverbindungen, C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines. In particular, it is preferred that the block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide used as an additive do not constitute triblock polymers having a composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10% in each case, the ratio being is a molar ratio. In further embodiments, it is preferred that the at least one additive used according to the invention is selected from the group consisting of naphthalene. sulfonic acid-formaldehyde condensates, lignosulfonates, block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated C 10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C 7 + acyclic
aliphatischen Aminen, mehr bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Naphthalin- sulfonsäureformaldehydkondensaten, Blockcopolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid, (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3-alkyl))ammoniumverbindungen, C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen. Insbesondere ist es bei den vorgenannten Ausführungsformen bevorzugt, dass die als Additiv eingesetzten aliphatic amines, more preferably from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, (C12-C25-alkyl) (tri (C1-C3-alkyl)) ammonium compounds, C10-C25 acyclic aliphatic sulfates, ethoxylated C10 + acyclic aliphatic Alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines. In particular, it is preferred in the aforementioned embodiments that the used as an additive
Blockcopolymere aus Ethylenoxid und Propylenoxid keine Triblockpolymere mit einer Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei es sich bei dem Verhältnis um ein Molverhältnis handelt. Das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete und in den erfindungsgemäßen Suspensionen enthaltene Lösungsmittel ist mit Wasser mischbar. Unter einem  Block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide are not triblock polymers having a composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10%, wherein the ratio is a molar ratio. The solvent used in the process according to the invention and contained in the suspensions according to the invention is miscible with water. Under a
„wassermischbaren Lösungsmittel" im Sinne der vorliegenden Erfindung wird verstanden, dass mindestens 100 g des betreffenden Lösungsmittel bei 20 °C in 1 I Wasser gelöst werden können, vorzugsweise dass bei 20 °C das Lösungsmittel unbegrenzt mit Wasser mischbar ist. Unter„mischbar" wird im Sinne der vorliegenden Erfindung verstanden, dass keine Phasentrennung auftritt. Insbesondere ist es bevorzugt, dass jeder Bestandteil des Lösungsmittels, der in einer Menge von mindestens 5 Gew.-% im und als Lösungsmittel vorliegt, ein wassermischbares Lösungsmittel im Sinne der vorliegenden Erfindung darstellt. "Water-miscible solvent" in the context of the present invention is understood to mean that at least 100 g of the relevant solvent can be dissolved in 1 l of water at 20 ° C., preferably that the solvent is immiscible with water at 20 ° C. The term "miscible" in the sense of the present invention understood that no phase separation occurs. In particular, it is preferred that each component of the solvent which is present in an amount of at least 5% by weight in and as a solvent constitutes a water-miscible solvent in the context of the present invention.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass das wassermischbare Lösungsmittel zu mindestens 90 Gew.-%, vorzugsweise zu mindestens 95 Gew.-%, mehr bevorzugt zu mindestens 99 Gew.-% und noch mehr bevorzugt zu mindestens 99,9 Gew.-% aus Lösungsmitteln besteht, deren Dipolmoment größer als 3,5 10"30 Cm ist. Insbesondere ist es bevorzugt, dass das wassermischbare Lösungsmittel ein Dipolmoment von mindestens 4 10"30 Cm, mehr bevorzugt mindestens 4,5 10"30 Cm und noch mehr bevorzugt von mindestens 5 10"30 Cm aufweist, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des wassermischbaren Lösungsmittels ohne Additive und Hilfsstoffe. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass mindestens 90 Gew.-% , vorzugsweise mindestens 95 Gew.-%, mehr bevorzugt mindestens 99 Gew.-% und noch mehr bevorzugt mindestens 99,9 Gew.-% des wassermischbaren Lösungsmittels aus der Gruppe, die aus Wasser, Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, t-Butanol, Isobutanol, Aceton, Ethylenglykol, Butylglykol und Mischungen davon besteht, ausgewählt werden. Weiterhin ist es bevorzugt, dass mindestens 95 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 99 Gew.-% des wassermischbaren Lösungsmittels aus der Gruppe, die aus Wasser, Ethanol, Isopropanol, Aceton, Butylglykol und Mischungen davon besteht, ausgewählt werden, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des wassermischbaren Lösungsmittels ohne Additive und Furthermore, it is preferred that the water-miscible solvent be at least 90% by weight, preferably at least 95% by weight, more preferably at least 99% by weight and even more preferably at least 99.9% by weight of solvents consists whose dipole moment greater than 3.5 10 "30 cm. In particular, it is preferable that the water-miscible solvent has a dipole moment of at least 4 10" 30 cm, more preferably at least 4.5 10 "30 cm, and even more preferably has at least 5 10 "30 Cm, in each case based on the total weight of the water-miscible solvent without additives and auxiliaries. In the invention, it is preferable that at least 90% by weight, preferably at least 95% by weight, more preferably at least 99% by weight, and still more preferably at least 99.9% by weight of the water-miscible solvent selected from the group consisting of water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, t-butanol, isobutanol, acetone, ethylene glycol, butyl glycol and mixtures thereof. Further, it is preferable that at least 95% by weight, preferably at least 99% by weight of the water-miscible solvent is selected from the group consisting of water, ethanol, isopropanol, acetone, butylglycol and mixtures thereof, based in each case on Total weight of the water-miscible solvent without additives and
Hilfsstoffe. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Gehalt an organischem Lösungsmittel in den erfindungsgemäßen Suspensionen sehr gering gehalten, so dass vorzugsweise nur noch Spuren enthalten sind. Excipients. According to a further preferred embodiment, the content of organic solvent in the suspensions according to the invention is kept very low, so that preferably only traces are contained.
Für die Verwendung in der Lebensmittelindustrie, beispielsweise zur Herstellung gasdichter Verpackungen, ist es bevorzugt, dass keine Lösungsmittel verwendet werden, deren Einsatz in Lebensmitteln untersagt ist. Bei weiteren Ausführungsformen wird das Lösungsmittel, insbesondere wenn diese Anwendung im Vordergrund steht, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethanol, Wasser und Mischungen davon. Unter dem Begriff "wässrig" im Sinne der vorliegenden Erfindung wird verstanden, dass das in der erfindungsgemäßen Suspension enthaltene oder in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete wässrige Lösungsmittel zu mindestens 70 Gew.-%, vorzugsweise zu mindestens 80 Gew.-%, mehr bevorzugt zu mindestens 90 Gew.-%, noch mehr bevorzugt zu mindestens 95 Gew.-% und noch mehr bevorzugt zu mindestens 99 Gew.-% aus Wasser besteht, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des wassermischbaren Lösungsmittels ohne Additive und Hilfsstoffe. For use in the food industry, for example for the production of gastight packaging, it is preferred that no solvents are used whose use in foods is prohibited. In further embodiments, the solvent, especially when this application is in the foreground, is selected from the group consisting of ethanol, water and mixtures thereof. For the purposes of the present invention, the term "aqueous" is understood to mean that the aqueous solvent present in the suspension according to the invention or used in the process according to the invention is at least 70% by weight, preferably at least 80% by weight, more preferably at least 90% by weight, more preferably at least 95% by weight and even more preferably at least 99% by weight of water, in each case based on the total weight of the water-miscible solvent without additives and auxiliaries.
Neben den geringen Kosten für dieses Lösungsmittel sind beispielsweise auch die Vorteile bei Rückgewinnung, Sicherheitsaspekte und gesundheitliche Aspekte von Vorteil. In addition to the low cost of this solvent, for example, the benefits in terms of recovery, safety aspects and health aspects of advantage.
Insbesondere ist es daher bevorzugt, dass das Lösungsmittel zu mindestens 99,9 Gew.-% aus Wasser besteht oder vorzugsweise nur Spuren anderer Lösungsmittel beinhaltet, bezogen auf das Gesamtgewicht des wassermischbaren Lösungsmittels ohne Additive und Hilfsstoffe. Das erfindungsgemäß eingesetzte mindestens eine Additiv bleibt bei den vorgenannten Mengenangaben der Lösungsmittel außer Acht, selbst wenn das betreffende Additiv isoliert als Flüssigkeit vorliegt. Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist es bevorzugt, dass das erfindungsgemäß eingesetzte Lösungsmittel mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 20 Gew.-%, mehr bevorzugt mindestens 30 Gew.-% und noch mehr bevorzugt mindestens 35 Gew.-% Wasser umfasst, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des wassermischbaren Lösungsmittels ohne Additive und Hilfsstoffe. In particular, it is therefore preferred that the solvent consists of at least 99.9 wt .-% of water or preferably only traces of other solvents, based on the total weight of the water-miscible solvent without additives and auxiliaries. The at least one additive used according to the invention is disregarded in the abovementioned quantities of the solvents, even if the relevant additive is isolated as a liquid. In further embodiments of the invention, it is preferred that the solvent used in the invention comprises at least 10 wt%, preferably at least 20 wt%, more preferably at least 30 wt% and even more preferably at least 35 wt% water, respectively based on the total weight of the water-miscible solvent without additives and auxiliaries.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst bei einer Variante folgende Schritte: The method according to the invention comprises the following steps in one variant:
a) Bereitstellen einer Suspension von Graphit in einem wassermischbaren a) providing a suspension of graphite in a water miscible
Lösungsmittel, Solvent,
b) Zerkleinern des Graphits unter Eintragen von Energie in die Suspension mittels Ultraschall, Kugelmühle, Rührwerkskugelmühle, Strahlmühle, Rotor-Stator-System,b) comminuting the graphite by introducing energy into the suspension by means of ultrasound, ball mill, stirred ball mill, jet mill, rotor-stator system,
Homogenisator oder Kombinationen davon wenigstens teilweise in Gegenwart mindestens eines Additivs unter Erhalt von Graphenplättchen, Homogenizer or combinations thereof at least partially in the presence of at least one additive to obtain graphene platelets,
wobei das mindestens eine Additiv aus der Gruppe, bestehend aus wherein the at least one additive is selected from the group consisting of
N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen;  N-alkyl betaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)(tri(C1 - C3-alkyl))ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylen- oxid (EO) und Propylenoxid (PO), ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO) can be selected;
polykationischen Verbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Diallyldialkylammoniummonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von (Meth)acrylatmonomeren, (Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von quartären Vinylpyridinen, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and Copolymers based on
Alkylaminmonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von Alkylamine monomers, homopolymers and copolymers based on
Allylaminmonomeren, Allylaminhydrochlorid-Diallylaminhydrochlorid-Copolymeren, N- Vinylacrylamidinhydrochlorid-Acrylamid-Copolymeren, Dialkylamin-Epichlorhydrin- Copolymeren, Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Copolymeren, Dicyandiamid- Formaldehyd-Polykondensaten, Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensaten,  Allylamine monomers, allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
Polyethylenpolyamin-Dicyandiamid-Polycondensaten und kationisch modifizierten Stärken und Cellulosen, ausgewählt werden; Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))(benzyl)ammonium- verbindungen und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden; Polyethylene polyamine dicyandiamide polycondensates and cationically modified starches and celluloses; Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzolsulfonaten, ausgewählt werden; und Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden, ausgewählt wird, und  Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are selected, and
wobei in Schritt a) und/oder in Schritt b) mindestens ein Hilfsstoff gemäß Formel (H1 ) zugegeben wird, wherein in step a) and / or in step b) at least one adjuvant according to formula (H1) is added,
[NRa1 4]+ Formel (H1 ), [NR a1 4 ] + formula (H1),
wobei die Ra1 unabhängig voneinander aus der Gruppe, bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkenylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkinylgruppen, Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen, wobei die wherein the R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups, phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 alkyl) groups, wherein the
Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen unsubstituiert oder mit unsubstituierten C1 -C3 Alkylgruppen oder unsubstituierten C1 -C3 Vinylgruppen substituiert sein können, ausgewählt werden. Vorzugsweise wird das mindestens eine Additiv aus der Gruppe, bestehend aus N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen; Phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 alkyl) groups may be unsubstituted or substituted with unsubstituted C 1 -C 3 alkyl groups or unsubstituted C 1 -C 3 vinyl groups. Preferably, the at least one additive is selected from the group consisting of N-alkylbetaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)(tri(C1 - C3-alkyl))ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylen- oxid (EO) und Propylenoxid (PO), ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO) can be selected;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))(benzyl)ammonium- verbindungen und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden;  Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzolsulfonaten, ausgewählt werden; und Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden, ausgewählt. Bei weiteren Ausführungsformen ist es insbesondere bevorzugt, dass die als Additiv eingesetzten Blockcopolymere aus Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO) keine Triblockpolymeren mit einer Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei es sich bei den angegebenen Verhältnissen um Molverhältnisse handelt. Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are selected. In further embodiments, it is particularly preferred that the block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO) used as additive do not contain triblock polymers having a composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10% in each case. represent, wherein it is in the specified ratios to molar ratios.
Das mindestens eine Additiv kann dabei in Schritt a) und/oder Schritt b) zugegeben werden. Wesentlich ist, dass das Zerkleinern des Graphits wenigstens teilweise in Gegenwart des mindestens einen Additivs und/oder des mindestens einen Hilfsstoffs erfolgt. The at least one additive can be added in step a) and / or step b). It is essential that the crushing of the graphite takes place at least partially in the presence of the at least one additive and / or the at least one adjuvant.
Insbesondere ist es bei weiteren Ausführungsformen bevorzugt, dass das mindestens eine Additiv, der mindestens eine Hilfsstoff oder deren Kombination gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen ausgewählt wird. In particular, in further embodiments it is preferred that the at least one additive, the at least one adjuvant or their combination is selected according to one of the preceding embodiments.
Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung wird das mindestens eine Additiv erst im Verlauf des Zerkleinerungsschrittes b) zugesetzt. Bei dieser Verfahrensvariante scheint weniger Additiv erforderlich zu sein, um eine qualitativ vergleichbare According to a further variant of the invention, the at least one additive is added only in the course of the comminution step b). In this process variant, less additive appears to be required to produce a qualitatively comparable
Graphenplättchensuspension zu erhalten. Somit eignet sich diese Verfahrensvariante beispielsweise besonders für teure Additive oder für Fälle, bei denen die Additivmenge in der Graphenplättchensuspension sowie gegebenenfalls bei einer nachfolgenden To obtain graphene platelet suspension. Thus, this process variant is particularly suitable for example for expensive additives or for cases in which the amount of additive in the Graphenplättchensuspension and optionally in a subsequent
Anwendung möglichst gering gehalten werden soll. Application should be kept as low as possible.
Bei einer weiteren bevorzugten Verfahrensvariante wird das mindestens eine Additiv sowohl in Schritt a) als auch in Schritt b) zugegeben. In a further preferred variant of the method, the at least one additive is added both in step a) and in step b).
Bei einer weiteren bevorzugten Verfahrensvariante wird der mindestens eine Hilfsstoff ebenfalls sowohl in Schritt a) als auch in Schritt b) zugegeben. Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung wird der mindestens eine Hilfsstoff bereits im Verlauf des Schrittes a) zugesetzt. Bei der Verwendung eines polymeren Tensids als Additivs hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, den mindestens einen Hilfsstoff in einem ersten Zerkleinerungsschritt zuzusetzen, bevor das mindestens eine Additiv zugegeben wird. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass hierdurch die Defektdichte der erhaltenen Graphenplättchen deutlich vermindert werden kann. Ferner wird es hiermit insbesondere möglich, ein breites Spektrum an polymeren Tensiden einzusetzen, die normalerweise nicht oder nur schlechter eingesetzt werden können. Ohne dass es als Einschränkung der Erfindung verstanden werden darf, vermuten die Erfinder, dass die Probleme beim Einsatz von polymeren Tensiden als Additive auf eine In a further preferred variant of the method, the at least one adjuvant is likewise added both in step a) and in step b). According to a further variant of the invention, the at least one adjuvant is already added in the course of step a). When using a polymeric surfactant as Additive it has proved to be particularly advantageous to add the at least one excipient in a first crushing step before the at least one additive is added. It has surprisingly been found that by this means the defect density of the obtained graphene platelets can be significantly reduced. Furthermore, it is hereby possible in particular to use a broad spectrum of polymeric surfactants which normally can not be used or only used poorly. Without being allowed to be construed as limiting the invention, the inventors suspect that the problems with the use of polymeric surfactants as additives to a
Umlagerung des zu zerkleinernden Graphits zurückzuführen sind. Rearrangement of the graphite to be crushed are due.
Bei einer weiteren Variante umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Schritte: In a further variant, the method according to the invention comprises the following steps:
a1 ) Bereitstellen einer Suspension von Graphit in einem wassermischbaren a1) providing a suspension of graphite in a water-miscible
Lösungsmittel, Solvent,
a2) Zerkleinern der Suspension unter Eintragen von Energie in die Suspension mittels Ultraschall, Kugelmühle, Rührwerkskugelmühle, Strahlmühle, Rotor-Stator-System, Homogenisator oder Kombinationen davon, und a2) comminuting the suspension by introducing energy into the suspension by means of ultrasound, ball mill, stirred ball mill, jet mill, rotor-stator system, homogenizer or combinations thereof, and
b) Zerkleinern des Graphits unter Eintragen von Energie in die Suspension mittels Ultraschall, Kugelmühle, Rührwerkskugelmühle, Strahlmühle, Rotor-Stator-System, Homogenisator oder Kombinationen davon unter Erhalt von Graphenplättchen, wobei in Schritt b) mindestens ein Additiv, das ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen; b) crushing the graphite while introducing energy into the suspension by means of ultrasound, ball mill, stirred ball mill, jet mill, rotor-stator system, homogenizer or combinations thereof to obtain graphene plates, wherein in step b) at least one additive which is selected from the Group consisting of N-alkylbetaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)(tri(C1 - C3-alkyl))ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylen- oxid (EO) und Propylenoxid (PO), ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO) can be selected;
polykationischen Verbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Diallyldialkylammoniummonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von (Meth)acrylatmonomeren, (Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von quartären Vinylpyridinen, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and Copolymers based on
Alkylaminmonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von Alkylamine monomers, homopolymers and copolymers based on
Allylaminmonomeren, Allylaminhydrochlorid-Diallylaminhydrochlorid-Copolymeren, N- Vinylacrylamidinhydrochlorid-Acrylamid-Copolymeren, Dialkylamin-Epichlorhydrin- Copolymeren, Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Copolymeren, Dicyandiamid- Formaldehyd-Polykondensaten, Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensaten, Polyethylenpolyamin-Dicyandiamid-Polycondensaten und kationisch modifizierten Stärken und Cellulosen, ausgewählt werden; Allylamine monomers, allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide copolymers. Formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates, polyethylenepolyamine dicyandiamide polycondensates and cationically modified starches and celluloses;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))(benzyl)ammonium- verbindungen und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden;  Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzolsulfonaten, ausgewählt werden; und  Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden, ausgewählt wird, zugegeben wird und  Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are selected, added and added
wobei in den Schritten a1 )oder a2) oder al ) und a2) und optional in Schritt b) mindestens ein Hilfsstoff gemäß Formel (Hl )zugegeben wird, wherein in steps a1) or a2) or al) and a2) and optionally in step b) at least one adjuvant according to formula (HI) is added,
[NRa1 4]+ Formel (H1 ), [NR a1 4 ] + formula (H1),
wobei die Ra1 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkenylgruppen, wherein the R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups,
unsubstituierten C2-C8 Alkinylgruppen, Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen, wobei die Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen unsubstituiert oder mit unsubstituierten C1 -C3 Alkylgruppen oder unsubstituierten C1 -C3 Vinylgruppen substituiert sein können. Vorzugsweise wird mindestens ein Additiv ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen; unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups, phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups, where the phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups may be unsubstituted or substituted by unsubstituted C 1 -C 3 alkyl groups or unsubstituted C 1 -C 3 vinyl groups , Preferably, at least one additive is selected from the group consisting of N-alkylbetaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)(tri(C1 - C3-alkyl))ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylen- oxid (EO) und Propylenoxid (PO), ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO) can be selected;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))(benzyl)ammonium- verbindungen und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden; Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzolsulfonaten, ausgewählt werden; und Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds; Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden. Vorzugsweise werden die vorgenannten Blockcopolymere von Ethylenoxid und Propylen- oxid ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Blockcopolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid mit einer Molmasse von höchstens 5000 g/mol, vorzugsweise von mehr als 120 bis zu 4500 g/mol, oder Blockcopolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid mit einer Molmasse von mindestens 6500 g/mol.  Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines. Preferably, the aforementioned block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide are selected from the group consisting of block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide having a molecular weight of at most 5000 g / mol, preferably greater than 120 to 4500 g / mol, or block copolymers of ethylene oxide and Propylene oxide with a molecular weight of at least 6500 g / mol.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist es bevorzugt, dass die als Additiv eingesetzten Blockcopolymere aus Ethylenoxid und Propylenoxid keine Triblockpolymere mit einer Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei es sich bei den angegebenen Verhältnissen um In further embodiments according to the invention, it is preferred that the block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide used as additive do not constitute triblock polymers having a composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10% in each case to the specified ratios
Molverhältnisse handelt. Molar ratios.
Bei einer weiteren bevorzugten Verfahrensvariante wird der mindestens eine Hilfsstoff sowohl in Schritt a1 ), optional auch in Schritt a2), als auch in Schritt b) zugegeben. Es hat sich gezeigt, dass eine Zerkleinerung der Graphit-haltigen Suspension in einem Schritt a2), wobei in der Suspension bereits mindestens ein Additiv und/oder mindestens ein Hilfsstoff enthalten sein können, von Vorteil für den nachfolgenden In a further preferred variant of the method, the at least one adjuvant is added both in step a1), optionally also in step a2), and in step b). It has been found that comminution of the graphite-containing suspension in a step a2), wherein at least one additive and / or at least one adjuvant may already be present in the suspension, is of advantage for the following
Zerkleinerungsschritt b) sein kann. Die Zerkleinerung in Schritt a2) kann dabei mit einem geringeren Energieeintrag, verglichen mit dem Zerkleinerungsschritt b), erfolgen. Crushing step b) may be. The comminution in step a2) can be carried out with a lower energy input compared to the comminution step b).
Bei dem Zerkleinerungsschritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich nicht um eine Dispergierung von Graphenplättchen oder einen Mischungsvorgang von The comminution step b) of the method according to the invention is not a dispersion of graphene platelets or a mixing process of
Graphenplättchen in einem Medium. Beim Zerkleinerungsschritt b) erfolgt eine Spaltung in Graphenplättchen, wodurch bei der Spaltung auch monolagige Graphenplättchen erzeugt werden können, vorzugsweise direkt aus kommerziell erhältlichem Graphit hergestellt werden. Gemäß einer Verfahrensvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der kommerziell erhältliche Graphit zunächst klassiert, sodann zerkleinert, optional erneut klassiert und, nach Bereitstellen einer Suspension, nachfolgend der erfindungsgemäße Zerkleinerungsschritt b) wenigstens teilweise in Gegenwart von mindestens einem erfindungsgemäß zu verwendenden Additiv sowie wenigstens einem erfindungsgemäß zu verwendenden Hilfsstoff durchgeführt. Graphene platelets in a medium. In the comminution step b), cleavage takes place in graphene platelets, whereby monolayer graphene platelets can also be produced during the cleavage, preferably produced directly from commercially available graphite. According to a process variant of the process according to the invention, the commercially available graphite is first classified, then comminuted, optionally reclassified and, after providing a suspension, the inventive comminution step b) at least partially in the presence of at least one inventive additive to be used and at least one invention to be used Excipient performed.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Trennung der Graphenschichten infolge der Einwirkung von Kräften, insbesondere Scherkräften. Zwar können unterschiedliche Verfahren miteinander kombiniert werden, jedoch beruht die Trennung der In the method according to the invention, the separation of the graphene layers takes place as a result of the action of forces, in particular shear forces. Although different methods can be combined with each other, but the separation of the
Graphenschichten im erfindungsgemäßen Verfahren hauptsächlich oder vollständig auf der Ausübung von Kräften auf die miteinander verbundenen Graphenschichten unter Einwirkung des mindestens einen Additivs und des Hilfsstoffes. Graphene layers in the process according to the invention mainly or completely on the exertion of forces on the interconnected graphene layers under the action of the at least one additive and the excipient.
Unter dem Begriff„Zerkleinern" wird im Sinne der Erfindung verstanden, dass von dem Graphit bzw. den Graphitpartikeln Graphenplättchen delaminiert werden. Diese For the purposes of the invention, the term "comminution" is understood to mean that graphene platelets are delaminated from the graphite or the graphite particles
Delamination kann auch als Exfoliation bezeichnet werden. In Gegenwart des Delamination can also be called exfoliation. In the presence of the
erfindungsgemäß zu verwendenden mindestens einen Additivs und des mindestens einen Hilfsstoffs werden unter Energieeintrag von dem Graphit bzw. von Graphitpartikeln Graphenplättchen abgetrennt. Insbesondere wird unter dem Begriff„Zerkleinern" verstanden, dass mittels dem betreffenden Verfahren ein Energieeintrag von mindestens 252 kJ/kg Graphit pro Stunde erfolgt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf die Herstellung einer According to the invention to be used at least one additive and the at least one excipient are separated with energy input from the graphite or graphite particles graphene platelets. In particular, the term "comminution" is understood to mean that an energy input of at least 252 kJ / kg of graphite per hour takes place by means of the process in question
Graphenplättchensuspension aus Graphit gerichtet, wobei natürlicher oder synthetischer Graphit verwendet werden kann. Die in den erfindungsgemäßen  Graphene platelet suspension made of graphite, wherein natural or synthetic graphite can be used. The in the inventive
Graphenplättchensuspensionen enthaltenen Graphenplättchen weisen eine Graphene platelets contained in graphene platelets have a
ausgezeichnete Stabilität in der Suspension auf und lassen sich beispielsweise überraschend gut in hochkonzentrierter Form lagern oder isolieren und je nach Bedarf weiterverarbeiten. Als Graphit werden Stoffe verstanden, die eine große Zahl an excellent stability in the suspension and can be stored, for example, surprisingly well in highly concentrated form or isolate and further processed as needed. Graphite is understood to mean substances that have a large number of
Graphenschichten aufweisen, die über van-der-Waals-Kräfte miteinander verbunden sind. Unter Graphit werden erfindungsgemäß weder Kohlenstoffnanoröhren noch Fullerene verstanden. Die zur Ablösung der Graphenschichten bzw. zur Zerkleinerung des Graphits eingesetzten physikalischen Verfahren im Sinne der vorliegenden Erfindung und wie beispielsweise in Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet umfassen grundsätzlich alle dem Fachmann bekannten Zerkleinerungsverfahren. Beispiele für erfindungsgemäß im Schritt b) zu verwendende Zerkleinerungsverfahren sind die Verwendung von Ultraschall, Kugelmühle, Rührwerkskugelmühle, Rotor-Stator-System oder Homogenisator. Have graphene layers which are interconnected via van der Waals forces. Under graphite according to the invention neither carbon nanotubes nor fullerenes understood. The physical processes used for detaching the graphene layers or for comminuting the graphite in the sense of the present invention and, for example, used in step (b) of the process according to the invention basically include all comminution processes known to the person skilled in the art. Examples of comminution methods to be used according to the invention in step b) are the use of ultrasound, ball mill, stirred ball mill, rotor-stator system or homogenizer.
Gemäß einer Variante wird in Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens Ultraschall verwendet. Die Verwendung von Ultraschall bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Graphensuspensionen hat beispielsweise den Vorteil, dass dieses According to a variant, ultrasound is used in step b) of the method according to the invention. The use of ultrasound in the preparation of the graphite suspensions according to the invention has the advantage, for example, that this
Zerkleinerungsverfahren und entsprechende Vorrichtungen bereits Einzug in heutige Produktionsverfahren gefunden haben und vielfältig anzutreffen sind. Unter Verwendung von Ultraschall können vorteilhafterweise sehr einfach in einem Batchbetrieb kleinere Produktmengen hergestellt werden, die flexibel für weitere Abtestungen zur Verfügung gestellt werden. Das Ultraschallverfahren eignet sich daher besonders für Einsatzzwecke, bei denen beispielsweise eine genaue Abstimmung des mindestens einen Additivs und des Hilfsstoffs an eine weiterführende Formulierung besonders wichtig ist.  Crushing and corresponding devices have already found their way into today's production processes and are found in many ways. Using ultrasound, it is advantageously very easy to produce smaller quantities of product in a batch operation, which are made available flexibly for further testing. The ultrasound method is therefore particularly suitable for purposes in which, for example, an exact matching of the at least one additive and the excipient to a further formulation is particularly important.
Die Zerkleinerung mittels Ultraschall kann kontinuierlich und diskontinuierlich betrieben werden. Kontinuierliche Zerkleinerungsverfahren mittels Ultraschall nutzen beispielsweise eine Durchflusszelle in Kombination mit einem Ultraschallfinger wie dem UP50H (50 W, 30 kHz) der Firma Hielscher. Derartige Ultraschallfinger können auch für stationäre The comminution by means of ultrasound can be operated continuously and discontinuously. Continuous ultrasonic comminution processes, for example, use a flow cell in combination with an ultrasonic finger such as the UP50H (50 W, 30 kHz) from Hielscher. Such ultrasonic fingers can also be used for stationary
Beschallungsverfahren verwendet werden. Ein weiteres Gerät, welches beispielsweise für die Zerkleinerung mittels Ultraschall eingesetzt werden kann, ist die UIP1000hd (1000W, 20 kHz) der Firma Hielscher. Bei dem erfindungsgemäß in Schritt b) verwendeten Sonication methods are used. Another device that can be used, for example, for the comminution by means of ultrasound, is the UIP1000hd (1000W, 20 kHz) from Hielscher. In the invention used in step b)
Zerkleinerungsverfahren unter Einsatz von Ultraschall wird typischerweise eine Amplitude von 20-80 % und ein Zyklus von 0,2 bis 1 eingestellt. Die Beschallungsdauer beträgt beispielsweise 0,5 bis 6 Stunden. Hierbei kann der Graphit beispielsweise in einer Konzentration im Bereich von 0,5 bis 20 g pro Liter eingesetzt werden.  Ultrasonic crushing is typically set to an amplitude of 20-80% and a cycle of 0.2 to 1. The sonication period is for example 0.5 to 6 hours. In this case, the graphite can be used for example in a concentration in the range of 0.5 to 20 g per liter.
Gemäß einer weiteren Variante wird in Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Kugelmühle verwendet. Die Vermahlung von Graphit in einer Kugelmühle kann in einem einzigen Schritt erfolgen, um das Herstellungsverfahren möglichst einfach zu gestalten und die Kosten zu minimieren. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es bei According to a further variant, a ball mill is used in step b) of the method according to the invention. The milling of graphite in a ball mill can be done in a single step to make the manufacturing process as simple as possible and to minimize costs. In the method according to the invention it is at
Verwendung einer Kugelmühle in Schritt b) bevorzugt, bei der Herstellung der Using a ball mill in step b) preferably, in the preparation of
erfindungsgemäßen Graphensuspensionen mehrere Mahlstufen zu verwenden. Hierbei kann die Graphitsuspension umfassend Lösungsmittel und mindestens ein erfindungsgemäß zu verwendendes Additiv bei unterschiedlichen Mahlbedingungen, wie beispielsweise Mühlendrehgeschwindigkeit, Kugelgröße, Mahlkörperfüllgrad, Mahldauer, Mahlkörpermaterial bzw. -dichte, wie z. B. Stahlkugeln, Keramikkugeln, etc., vermählen werden. Nach der Vermahlung kann das Vermahlungsprodukt je nach Wunsch direkt abgefüllt, verdünnt oder konzentriert werden. Grain suspensions according to the invention to use several milling stages. in this connection For example, the graphite suspension comprising solvent and at least one additive to be used according to the invention may be used at different grinding conditions, such as, for example, mill rotation speed, ball size, Mahlkörperfüllgrad, grinding time, grinding media material or density, such. As steel balls, ceramic balls, etc., be ground. After milling, the milling product can be bottled, diluted or concentrated as desired.
Für die Verarbeitung in einer Kugelmühle ist ein wichtiger zu beachtender Faktor die kritische Drehzahl nkrit. Die kritische Drehzahl gibt den Zeitpunkt an, zu dem die For processing in a ball mill, an important factor to consider is the critical speed n crit . The critical speed indicates the time at which the
eingesetzten Kugeln infolge der Zentrifugalkräfte an die Wände der Mühlen gepresst werden, wodurch die Vermahlung praktisch zum Stillstand kommt.
Figure imgf000042_0001
balls are pressed against the walls of the mills due to centrifugal forces, effectively stopping the grinding process.
Figure imgf000042_0001
D: Trommeldurchmesser  D: drum diameter
G: Gravitationskonstante G: gravitational constant
Die Umdrehungsgeschwindigkeiten einer Kugelmühle betragen vorzugsweise 25% bis 68%, weiter vorzugsweise 28 % bis 60 % und besonders bevorzugt 30 % bis unter 50 % und weiterhin besonders bevorzugt 35 % bis 45 % der kritischen Drehzahl nkrit. The rotational speeds of a ball mill are preferably 25% to 68%, more preferably 28% to 60% and more preferably 30% to less than 50% and still more preferably 35% to 45% of the critical rotational speed n crit .
Insbesondere hat es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn bei dem erfindungsgemäß in Schritt b) zu verwendenden Zerkleinerungsverfahren große Scherkräfte auf die In particular, it has proved to be advantageous if, in the comminution process to be used according to the invention in step b), large shearing forces are exerted on the
Graphitpartikel ausgeübt werden. Gemäß einer weiteren Variante wird in Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Rührwerkskugelmühle verwendet. Die Zerkleinerung unter Einsatz einer Rührwerkskugelmühle erfolgt typischerweise in einem kontinuierlichen Betrieb. Je nach eingesetztem Graphit, Additiv und Hilfsstoff kann die Vermahlung unter Einsatz verschiedener Mahlkörper, beispielsweise hinsichtlich ihres Materials oder ihrer Größe, und Vermahlungsbedingungen, beispielsweise Drehzahl oder Dauer der Graphite particles are exercised. According to a further variant, an agitator ball mill is used in step b) of the process according to the invention. The comminution using a stirred ball mill is typically carried out in a continuous operation. Depending on the graphite, additive and adjuvant used, the grinding can be carried out using various grinding media, for example with respect to their material or their size, and grinding conditions, for example speed or duration of the
Vermahlung, durchgeführt werden. Milling, to be performed.
Gemäß einer weiteren Variante wird in Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Homogenisator verwendet. Unter einem Homogenisator werden verschiedene According to a further variant, a homogenizer is used in step b) of the process according to the invention. Under a homogenizer are different
Vorrichtungen verstanden, welche eine Homogenisierwirkung erzielen. Bei Understood devices which achieve a homogenizing effect. at
Homogenisatoren kann zwischen Homogenisatoren auf Rotor-Stator-Basis und basierend auf Pumpvorgängen unterschieden werden. Rotor-Stator-Homogenisatoren basieren meist in erster Linie auf einer starken Verwirbelung infolge der Bewegungsenergie des Rotors. Alternativ kann das zu homogenisierende Gut mittels Pumpen in Bewegung versetzt werden und die erzielte Zerkleinerungswirkung nur in geringem Maße auf Verwirbelung beruhen. Dazwischen existieren verschiedenste Mischtypen. Homogenizers can be differentiated between rotor-stator-based homogenizers and pumping processes. Rotor-stator homogenizers are mostly based primarily due to a strong turbulence due to the kinetic energy of the rotor. Alternatively, the material to be homogenized can be set in motion by means of pumps and the achieved comminution effect can be based only to a small extent on turbulence. In between there are many different types of mixing.
Homogenisatoren basierend auf einem Rotor-Stator-System erzeugen eine Homogenizers based on a rotor-stator system produce one
Dispergierwirkung mittels einer Verwirbelung infolge der Bewegungsenergie des Rotors. Hiermit wird typischerweise nur eine geringe Pumpwirkung erzielt, so dass hohe Dispersing effect by means of turbulence due to the kinetic energy of the rotor. This typically only a small pumping effect is achieved, so that high
Antriebsenergien erforderlich sind. Als Variation kann beispielsweise ein Umwälzrührwerk verwendet werden, das die Bewegungsenergie des Rotors in erster Linie in eine Drive energies are required. As a variation, for example, a Umwälzrührwerk can be used, the kinetic energy of the rotor in the first place in a
Pumpwirkung und damit in Bewegungsenergie des zu homogenisierenden Guts umsetzt. Ferner können beispielsweise Zusatzflügel am Rotor einer Rotor-Stator- Dispergiermaschine angebracht werden, um eine Zwischenstufe der vorgenannten Ausführungsformen zu erzielen. Beispiele derartiger Systeme beispielsweise für den Laborbetrieb sind der ULTRA-TURRAX Dispergierer der Firma IKA und der L5 Mischer der Firma Silverson.  Pumping effect and thus converts into kinetic energy of the material to be homogenized. Further, for example, additional blades may be attached to the rotor of a rotor-stator dispersing machine to achieve an intermediate stage of the aforementioned embodiments. Examples of such systems, for example for laboratory use, are the ULTRA-TURRAX disperser from IKA and the L5 mixer from Silverson.
Bei der Verwendung von Pumpvorgängen zur Homogenisierung wird das zu When using pumping operations for homogenization that becomes
homogenisierende Gut primär mittels einer Pumpe in Bewegung versetzt und homogenizing material primarily by means of a pump in motion and
anschließend beispielsweise durch eine Düse geleitet, wobei starke Kräfte einwirken. Beispielsweise wird in den erfindungsgemäß eingesetzten Homogenisatoren die then, for example, passed through a nozzle, with strong forces acting. For example, in the homogenizers used according to the invention, the
Graphitdispersion unter einem Druck von 500 bar bis 900 bar, vorzugsweise unter einem Druck von 700 bar bis 800 bar, durch eine zylindrische Homogenisierdüse mit einem Durchmesser von 0,1 mm bis 0,5 mm, vorzugsweise 0,1 mm bis 0,2 mm, gepumpt. Unter diesen Bedingungen werden sehr gute Delaminationen von Graphitpartikeln unter Erhalt von Graphenplättchen erzielt. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, die zu Graphite dispersion under a pressure of 500 bar to 900 bar, preferably under a pressure of 700 bar to 800 bar, by a cylindrical Homogenisierdüse with a diameter of 0.1 mm to 0.5 mm, preferably 0.1 mm to 0.2 mm , pumped. Under these conditions, very good delamination of graphite particles is achieved to obtain graphene platelets. According to the invention, it is preferable to
homogenisierende Dispersion zunächst durch eine größere zylindrische homogenizing dispersion first by a larger cylindrical
Homogenisierdüse mit einem Durchmesser von 0,3 bis 0,7 mm zu führen, um eine Homogenizing nozzle with a diameter of 0.3 to 0.7 mm lead to a
Vordispergierung zu erzielen. Der vorgenannte Homogenisator wird vorzugsweise in einem Kreislaufsystem betrieben, um eine gleichförmige Zerkleinerung der Partikel zu erzielen. Insbesondere ist es bevorzugt die Dispersion mit den zu zerkleinernden To achieve predispersion. The aforesaid homogenizer is preferably operated in a circulatory system in order to achieve a uniform comminution of the particles. In particular, it is preferred that the dispersion with the to be comminuted
Graphitpartikeln 5 bis 40 mal, vorzugsweise 10 bis 30 mal, durch das vorgenannte Graphite particles 5 to 40 times, preferably 10 to 30 times, by the aforementioned
Düsensystem zu pumpen. Um eine gleichbleibende Temperatur in der Homogenisatordüse zu gewährleisten, ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass die Dispersion vor der Homogenisatordüse durch einen Wärmetauscher geführt wird, um eine Temperatur von vorzugsweise 20 °C bis 70 °C einzustellen. Ferner kann es insbesondere bei hohen Drücken bevorzugt sein, die Pump nozzle system. In order to ensure a constant temperature in the homogenizer nozzle, it is inventively preferred that the dispersion before the homogenizer through a Heat exchanger is performed to set a temperature of preferably 20 ° C to 70 ° C. Furthermore, it may be preferable in particular at high pressures, the
Dispersion nach der Homogenisatordüse durch einen Wärmetauscher zu führen, um ein schnelles Abkühlen der Dispersion zu ermöglichen und negative Temperatureffekte zu vermeiden. Dispersion after the homogenizer through a heat exchanger to allow rapid cooling of the dispersion and to avoid negative temperature effects.
Vorzugsweise wird eine Hochdruck-Membranpumpe verwendet, um eine Kontamination des Produkts mit Abrieb oder Schmiermitteln zu vermeiden. Die Homogenisatordüse kann beispielsweise aus einem in einen Stahlkörper eingepressten hartkeramischen Material gefertigt sein. Als hartkeramisches Material kann beispielsweise Zirkonoxid und Preferably, a high pressure diaphragm pump is used to avoid contamination of the product with abrasion or lubricants. The homogenizer nozzle can be made, for example, from a hard ceramic material pressed into a steel body. As a hard ceramic material, for example, zirconia and
Siliciumcarbid verwendet werden. Silicon carbide can be used.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens schließt sich an Schritt b) ein Schritt c) an: According to a preferred development of the method, step b) is followed by a step c):
c) Isolieren der in Schritt b) erhaltenen Graphenplättchen durch Zentrifugieren der Suspension unter Erhalt einer Mischung von Graphenplättchen, mindestens ein Additiv und mindestens ein Hilfsstoff im Überstand. c) isolating the graphene platelets obtained in step b) by centrifuging the suspension to obtain a mixture of graphene platelets, at least one additive and at least one adjuvant in the supernatant.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird in Schritt b) die Energie in die Suspension mittels Rührwerkskugelmühle eingetragen. According to a preferred embodiment of the method, the energy is introduced into the suspension by means of agitator ball mill in step b).
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird das mindestens eine Additiv in einer Konzentration von mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Graphits, verwendet. According to a preferred development of the process, the at least one additive is used in a concentration of at least 10% by weight, preferably at least 20% by weight, in each case based on the weight of the graphite.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird der mindestens eine Hilfsstoff in einer Konzentration von mindestens 30 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 70 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Graphits, verwendet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung According to a preferred development of the method, the at least one adjuvant is used in a concentration of at least 30% by weight, preferably at least 70% by weight, in each case based on the weight of the graphite. According to a further embodiment, the present invention relates
Graphenplättchen sowie Suspensionen, welche gemäß dem erfindungsgemäßen  Graphene platelets and suspensions which according to the invention
Verfahren und dessen Ausführungsformen und Weiterbildungen hergestellt wurden. Method and its embodiments and developments were made.
Es hat sich überraschend gezeigt, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren ein Wechsel des Lösungsmittels vermieden werden kann. Ein Lösungsmittelwechsel ist bei Graphenplattchen höchst problematisch, da es zu Adhäsion und/oder Agglomeration der Graphenplattchen kommen kann. It has surprisingly been found that a change of the solvent can be avoided by the inventive method. A solvent change is included Graphenplattchen highly problematic, since it can lead to adhesion and / or agglomeration of Graphenplattchen.
Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden bessere Ergebnisse als mit den aus der Literatur bekannten Verfahren erzielt. Mittels Gasphasenabscheidung hergestelltes Graphen ist hochgradig dünnlagig, jedoch sehr aufwendig und teuer in der Herstellung und schwierig in der Handhabung. Bei mittels Vermahlung in einem unpolaren Lösungsmittel hergestellten Graphenplättchen muss das Lösungsmittel ausgetauscht werden, wobei zum Einen der Aufwand und die Kosten drastisch ansteigen und zum Anderen die Eigenschaften der Graphenplättchensuspension, beispielsweise aufgrund der Agglomeration von Graphenplättchen, deutlich verschlechtert werden. Using the method according to the invention, better results are achieved than with the methods known from the literature. Graphene made by vapor deposition is highly thin-layered but very expensive and expensive to manufacture and difficult to handle. In the case of graphene platelets produced by grinding in a nonpolar solvent, the solvent must be exchanged, on the one hand the expense and the costs drastically increasing and on the other hand, the properties of the graphene platelet suspension, for example due to the agglomeration of graphene platelets, significantly deteriorated.
Mittels Oxidations-Reduktions-Verfahren hergestellte Graphenplättchen weisen infolge der unvollständigen Reduktion oxidierte Stellen auf der Oberfläche der Graphenplättchen auf, wodurch eine feste Aneinanderlagerung zumindest verhindert wird. Aufgrund des As a result of the incomplete reduction, graphene flakes produced by oxidation-reduction processes have oxidized sites on the surface of the graphene flakes, which at least prevents solid coalescence. Due to the
Oxidgehaltes weisen derartige Graphenoxidplättchen sowie daraus hergestellte Produkte nicht die bei Graphenplättchen herausragenden Eigenschaften, beispielsweise elektrische Leitfähigkeit, auf. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es insbesondere möglich, stabile Suspensionen zu erhalten, die sehr große Konzentrationen an Graphenplättchen enthalten. Hierbei ist mit der Stabilität der Suspensionen nicht nur deren Beständigkeit gegen das Absetzen von Graphenplättchen gemeint, sondern auch, dass die erfindungsgemäßen Suspensionen eine geringe Neigung zur Agglomeration von Graphenplättchen aufweisen. Eine  Oxide content, such graphene oxide platelets and products made therefrom do not have the outstanding properties of graphene platelets, such as electrical conductivity on. With the method according to the invention, it is possible, in particular, to obtain stable suspensions which contain very large concentrations of graphene platelets. In this case, the stability of the suspensions not only means their resistance to the settling of graphene platelets, but also that the suspensions according to the invention have a low tendency to agglomerate graphene platelets. A
Agglomeration von Graphenplättchen würde zu einer drastischen Verschlechterung der Produkteigenschaften der Graphenplättchen und der Graphenplättchen-haltigen Agglomeration of graphene plates would dramatically degrade the product properties of the graphene platelets and the graphene platelets
Suspension führen. Lead suspension.
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, hochkonzentrierte Graphenplättchensuspensionen bereitzustellen. Bei besonders hohen Konzentrationen an Graphenplättchen in derAccording to the invention it is preferred to provide highly concentrated graphene platelet suspensions. For particularly high concentrations of graphene platelets in the
Suspension kann es jedoch bevorzugt sein, überproportional höhere Konzentrationen an Additiv und an Hilfsstoff zuzugeben, um eine erwünschte Stabilität der Suspensionen zu gewährleisten. Die erfindungsgemäß zu verwendenden Kombinationen aus mindestens einem Additiv und und mindestens einem Hilfsstoff haben sich als besonders vorteilhaft für die Herstellung der qualitativ hochwertigen erfindungsgemäßen Graphenplattchen erwiesen. Dies ist naturgemäß von großer Bedeutung für hiermit hergestellte Produkte. Beispielsweise zeigen die erfindungsgemäßen Suspensionen eine hohe Langzeitstabilität. Eine hohe Langzeitstabilität gewährleistet eine unkomplizierte Einarbeitung der Graphenplättchen bei unveränderten Eigenschaften in verschiedenste Produkte zur Erzielung optimaler However, suspension may be preferred to disproportionately higher concentrations of additive and adjuvant to ensure a desired stability of the suspensions. The combinations of at least one additive and at least one adjuvant to be used according to the invention have proven to be particularly advantageous for the preparation the high quality Graphenplattchen invention proved. This is naturally of great importance for products made therewith. For example, the suspensions of the invention show a high long-term stability. A high long-term stability ensures an uncomplicated incorporation of the graphene platelets with unchanged properties in a wide variety of products to achieve optimal
Eigenschaften. Properties.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Kit aus mindestens einem erfindungsgemäßen Additiv und mindestens einem erfindungsgemäßen Hilfsstoff. Furthermore, the present invention relates to a kit of at least one additive according to the invention and at least one excipient according to the invention.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer Kombination mindestens eines Additivs und mindestens eines Hilfsstoffs bei der Herstellung oder Handhabung von Graphenplättchen, Furthermore, the present invention relates to the use of a combination of at least one additive and at least one adjuvant in the production or handling of graphene sheets,
wobei das mindestens eine Additiv aus der Gruppe, bestehend aus wherein the at least one additive is selected from the group consisting of
N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen; N-alkyl betaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)(tri(C1 - C3-alkyl))ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylen- oxid (EO) und Propylenoxid (PO), ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO) can be selected;
polykationischen Verbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Diallyldialkylammoniummonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von (Meth)acrylatmonomeren, (Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von quartären Vinylpyridinen, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and Copolymers based on
Alkylaminmonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von  Alkylamine monomers, homopolymers and copolymers based on
Allylaminmonomeren, Allylaminhydrochlorid-Diallylaminhydrochlorid-Copolymeren, N- Vinylacrylamidinhydrochlorid-Acrylamid-Copolymeren, Dialkylamin-Epichlorhydrin- Copolymeren, Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Copolymeren, Dicyandiamid- Formaldehyd-Polykondensaten, Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensaten, Allylamine monomers, allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
Polyethylenpolyamin-Dicyandiamid-Polycondensaten und kationisch modifizierten Stärken und Cellulosen, ausgewählt werden;  Polyethylene polyamine dicyandiamide polycondensates and cationically modified starches and celluloses;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))(benzyl)ammonium- Verbindungen und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden; Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzolsulfonaten, ausgewählt werden; und Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium Compounds and (C 1 -C 25 alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds; Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden, ausgewählt wird, und  Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are selected, and
und wobei der mindestens eine Hilfsstoff ausgewählt wird aus der Gruppe der Hilfsstoffe gemäß Formel (H1 ), and wherein the at least one adjuvant is selected from the group of adjuvants according to formula (H1),
[NRa1 4]+ Formel (H1 ), [NR a1 4 ] + formula (H1),
wobei Ra1 unabhängig voneinander aus der Gruppe, bestehend aus unsubstituierten C1 - C8 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkenylgruppen, unsubstituierten C2-C8 wherein R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups, unsubstituted C 2 -C 8
Alkinylgruppen, Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen, wobei die Alkynyl groups, phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 alkyl) groups, wherein the
Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen unsubstituiert oder mit unsubstituierten C1 -C3 Alkylgruppen oder unsubstituierten C1 -C3 Vinylgruppen substituiert sein können, ausgewählt werden. Vorzugsweise wird das mindestens eine Additiv ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen;  Phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 alkyl) groups may be unsubstituted or substituted with unsubstituted C 1 -C 3 alkyl groups or unsubstituted C 1 -C 3 vinyl groups. Preferably, the at least one additive is selected from the group consisting of N-alkylbetaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)(tri(C1 - C3-alkyl))ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylen- oxid (EO) und Propylenoxid (PO), ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO) can be selected;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))(benzyl)ammonium- verbindungen und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden; Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzolsulfonaten, ausgewählt werden; und  Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die als Additiv verwendeten Blockcopolymere aus Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO) keine Triblockpolymere mit einer Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines. In particular, it is preferred that the block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO) used as additive do not have triblock polymers with a
Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % sind, wobei die jeweiligen Verhältnisse Molverhältnisse sind. Composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10% each, the respective ratios being molar ratios.
Insbesondere ist es bei weiteren Ausführungsformen bevorzugt, dass das mindestens eine Additiv, der mindestens eine Hilfsstoff oder deren Kombination gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen ausgewählt wird. Die erfindungsgemäßen Graphenplättchen und die erfindungsgemäßen Suspensionen eignen sich beispielsweise für die Verwendung in und/oder bei der Herstellung von Supercaps (Superkondensatoren), Batterien, elektrisch leitfähigen Schichten, In particular, in further embodiments it is preferred that the at least one additive, the at least one adjuvant or their combination is selected according to one of the preceding embodiments. The graphene platelets according to the invention and the suspensions according to the invention are suitable, for example, for use in and / or in the preparation of supercaps (supercapacitors), batteries, electrically conductive layers,
insbesondere transparenten elektrisch leitfähigen Schichten, Kompositmaterialien für elektrisch leitfähige Kunststoffe, insbesondere elektrisch ableitfähige Kunststoffe, elektrisch leitfähige Beschichtungszusammensetzungen, insbesondere elektrisch ableitfähige Beschichtungszusammensetzungen, Brennstoffzellen und zur Erzielung spezifischer Barriereeffekte. Die gute technische Zugänglichkeit in Verbindung mit den bereits sehr guten Eigenschaften in Relation zu monolagigen Graphenplättchen eröffnet hierbei neue Einsatzmöglichkeiten, die bislang aufgrund der hohen Produktionskosten monolagiger Graphenplättchen mit bekannten Verfahren unattraktiv waren. Auch ist insbesondere der Einsatz erfindungsgemäßer Graphenplättchen in einem in particular transparent electrically conductive layers, composite materials for electrically conductive plastics, in particular electrically dissipative plastics, electrically conductive coating compositions, in particular electrically conductive coating compositions, fuel cells and for achieving specific barrier effects. The good technical accessibility in combination with the already very good properties in relation to monolayer graphene platelets opens up new application possibilities, which were hitherto unattractive due to the high production costs of monolayer graphene platelets with known processes. Also, in particular, the use of inventive graphene plates in one
Kompositmaterial zur Erzielung einer mechanischen Verstärkung eine bevorzugte erfindungsgemäße Verwendung. Im Hinblick auf die spezifischen Barriereeigenschaften von Graphenplättchen ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Graphenplättchen oder der erfindungsgemäßen Suspensionen bei der Herstellung von Membranen zur großtechnischen Konzentrierung von Lösungen durch Abtrennung von Wasser eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Die hohe elektrische Leitfähigkeit der Graphenplättchen in Verbindung mit der hohen Transparenz macht beispielsweise die Verwendung von Graphenplättchen oder einer Suspension davon in oder bei der Herstellung von Flüssigkristalldisplays, Composite material for achieving a mechanical reinforcement a preferred use according to the invention. With regard to the specific barrier properties of graphene platelets, the use of the graphene platelets or of the suspensions according to the invention in the preparation of membranes for the industrial concentration of solutions by separation of water is a preferred embodiment of the invention. The high electrical conductivity of the graphene platelets in combination with the high transparency makes it possible, for example, to use graphene platelets or a suspension thereof in or in the production of liquid crystal displays,
Touchscreens, organischer Photovoltaik und organischen LEDs zu einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Gemäß einer weiteren bevorzugten Touch screens, organic photovoltaic and organic LEDs to a further preferred embodiment of the invention. According to another preferred
Verwendung werden erfindungsgemäße Graphenplättchen mit Antikörpern oder Use according to the invention graphene plates with antibodies or
Antikörperfragmenten belegt, um diese beispielsweise in Diagnoseverfahren oderAntibody fragments occupied, for example, in diagnostic procedures or
Analyseverfahren zu verwenden. Noch eine weitere bevorzugte Verwendung basiert auf Veränderungen des Widerstands von Graphenplattchen infolge einer Adsorption von Gas auf der Graphenplättchenoberfläche. Mithin ist die Verwendung von Graphenplattchen oder einer Suspension davon in oder bei der Herstellung von Detektoren eine bevorzugte erfindungsgemäße Verwendung. To use analysis method. Yet another preferred use is based on Changes in the resistance of graphene platelets due to adsorption of gas on the graphene plate surface. Thus, the use of graphene platelets or a suspension thereof in or in the manufacture of detectors is a preferred use of the invention.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung Graphenplättchen und Furthermore, the present invention relates Graphenplättchen and
Graphenplättchensuspensionen, welche gemäß den erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind. Besonders bevorzugte Ausführungsformen finden sich in der Graphene platelet suspensions prepared according to the methods of the invention. Particularly preferred embodiments can be found in the
Beschreibung der erfindungsgemäßen Graphenplättchen und deren Suspensionen. Die im Hinblick auf die erfindungsgemäße Suspension gegebenen Erläuterungen gelten entsprechend für die erfindungsgemäßen Graphenplättchen. Description of the inventive graphene plates and their suspensions. The explanations given with regard to the suspension according to the invention apply correspondingly to the inventive graphene platelets.
Gemäß einer weiteren Variante der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise bei den vorgenannten Suspensionen, Verfahren und Verwendungen das mindestens eine Additiv ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus According to a further variant of the present invention is preferably in the aforementioned suspensions, processes and uses, the at least one additive selected from the group consisting of
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid, ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, lignin sulfonates and block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, vorzugsweise (C12-C25-Alkyl)(trimethyl)ammonium- verbindungen, und (Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden; Sulfonsäurederivate, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten und C10-C25-Alkylsulfonaten, ausgewählt werden; und Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, preferably (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, and (alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds, to be selected; Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C10-C25 acyclic aliphatic sulfates and C10-C25 alkyl sulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C- Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated C 10 + acyclic aliphatic alcohols and
ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen, ausgewählt werden, ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines,
und der mindestens eine Hilfsstoff wird ausgewählt aus der Gruppe der Hilfsstoffe gemäß Formel (H1 ), and the at least one adjuvant is selected from the group of adjuvants according to formula (H1),
[NRa1 4]+ Formel (H1 ), [NR a1 4 ] + formula (H1),
wobei Ra1 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkenylgruppen und unsubstituierten C2-C8 Alkinylgruppen. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die als Additiv eingesetzten Blockcopolymere aus Ethylenoxid und Propylenoxid keine Triblockpolymere mit der Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei es sich bei den Verhältnissen um Molverhältnisse handelt. Vorzugsweise sind hierbei bei dem mindestens einen Hilfsstoff gemäß Formel (H1 ) mindestens 3 Ra1 identisch. wherein R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups, and unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups. In particular, it is preferred that the block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide used as the additive do not constitute triblock polymers having the composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10% in each case, the ratios being Molar ratios. Preferably, at least 3 R a1 are identical in the case of the at least one adjuvant according to formula (H1).
Gemäß einer weiteren Variante der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise bei den vorgenannten Suspensionen, Verfahren und Verwendungen das erfindungsgemäß eingesetzte mindestens eine Additiv ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus According to a further variant of the present invention, in the case of the abovementioned suspensions, processes and uses, the at least one additive used according to the invention is preferably selected from the group consisting of
Naphthalinsulfonsäureformaldehydkondensaten, Ligninsulfonaten, Blockcopolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid, (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3-alkyl))ammoniumverbindungen, insbesondere (C12-C25-Alkyl)(trimethyl)ammoniumverbindungen, C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten, ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen, mehr bevorzugt aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalin- sulfonsäureformaldehydkondensaten, Blockcopolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid, (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3-alkyl))ammoniumverbindungen, insbesondere (C12-C25- Alkyl)(trimethyl)ammoniumverbindungen, C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen, und der mindestens eine Hilfsstoff wird ausgewählt aus der Gruppe der Hilfsstoffe gemäß Formel (H1 ), Naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, lignosulfonates, block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, in particular (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 C 25 -alkyl sulfonates, ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated C 10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C 7 + acyclic aliphatic amines, more preferably from the group consisting of naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensates, block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, (C 12 -C 25) Alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, in particular (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 -alkyl sulfonates, ethoxylated C 10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic Amines, and the at least one excipient is selected from the group of excipients according to formula (H1),
[NRa1 4]+ Formel (H1 ), [NR a1 4 ] + formula (H1),
wobei Ra1 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkenylgruppen und unsubstituierten C2-C8 Alkinylgruppen. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die als Additiv eingesetzten Blockcopolymere aus Ethylenoxid und Propylenoxid keine Triblockpolymere mit der Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei es sich bei den Verhältnissen um Molverhältnisse handelt. wherein R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups, and unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups. In particular, it is preferred that the block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide used as the additive do not constitute triblock polymers having the composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10% in each case, the ratios being Molar ratios.
Gemäß einer weiteren Variante der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise bei den vorgenannten Suspensionen, Verfahren und Verwendungen das erfindungsgemäß eingesetzte mindestens eine Additiv ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid, ausgewählt werden; Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3-alkyl))- ammoniumverbindungen, insbesondere (C12-C25-Alkyl)(trimethyl)ammonium- Verbindungen und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden; Sulfonsäurederivate, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten und C10-C25-Alkylsulfonaten, ausgewählt werden; und According to a further variant of the present invention, in the abovementioned suspensions, processes and uses, the at least one additive used according to the invention is preferably selected from the group consisting of polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, lignin sulfonates and Block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide; Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) - ammonium compounds, in particular (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl ) (polyalkylene oxide) ammonium compounds; Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C10-C25 acyclic aliphatic sulfates and C10-C25 alkyl sulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C- Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated C 10 + acyclic aliphatic alcohols and
ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen, ausgewählt werden, und der mindestens eine Hilfsstoff wird ausgewählt aus der Gruppe der Hilfsstoffe gemäß Formel (H2) darstellt, ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines, and the at least one excipient is selected from the group of excipients according to formula (H2),
[NRa2 xRb2 4-x]+ Formel (H2), [NR x R a2 b2 4- x] + formula (H2),
wobei die Ra2 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, Rb2ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C2-C4 Alkenylgruppen und wherein the R a2 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, R b2 is selected from the group consisting of unsubstituted C 2 -C 4 alkenyl groups and
unsubstituierten C2-C4 Alkinylgruppen, und wobei x 3 oder 4 ist. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die als Additiv eingesetzten Blockcopolymere aus Ethylenoxid und Propylenoxid keine Triblockpolymere mit der Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei es sich bei den Verhältnissen um Molverhältnisse handelt. Vorzugsweise sind hierbei bei dem mindestens einen Hilfsstoff gemäß Formel (H2) mindestens 3 Ra2 identisch. unsubstituted C 2 -C 4 alkynyl groups, and where x is 3 or 4. In particular, it is preferred that the block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide used as the additive do not constitute triblock polymers having the composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10% in each case, the ratios being Molar ratios. Preferably, at least 3 R a2 are identical in the case of the at least one adjuvant according to formula (H2).
Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung wird das mindestens eine Additiv gemäß einer der vorgenannten Ausführungsformen ausgewählt, wobei die vorgenannte According to a further variant of the invention, the at least one additive is selected according to one of the aforementioned embodiments, wherein the abovementioned
Ausführungsform keine acyclischen, aliphatischen Sulfate, insbesondere keine Embodiment no acyclic, aliphatic sulfates, especially none
Alkylsulfate, umfasst. Alkyl sulfates.
Gemäß einer weiteren Variante der vorliegenden Erfindung wird das mindestens eine Additiv ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäureformaldehyd- kondensaten, Ligninsulfonaten, Blockcopolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid, (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3-alkyl))ammoniumverbindungen, insbesondere (C12-C25- Alkyl)(trimethyl)ammoniumverbindungen, C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten, ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten C10-C25- acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7-C25-acyclischen aliphatischen Aminen, mehr bevorzugt aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Blockcopolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid, (C12- C25-Alkyl)(tri(C1 -C3-alkyl))ammoniumverbindungen, insbesondere (C12-C25- Alkyl)(trimethyl)ammoniumverbindungen, C10-C25-Alkylsulfonaten, ethoxylierten C10- C25-acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7-C25-acyclischen aliphatischen Aminen. Beispiele bestimmter bevorzugter Ausführungsformen sind in den nachfolgenden According to a further variant of the present invention, the at least one additive is selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensates, lignin sulfonates, block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, in particular (C12-C25-alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, C10-C25 acyclic aliphatic sulfates, C10-C25-alkyl sulfonates, ethoxylated (C1-C25-alkyl) phenols, ethoxylated C10-C25 acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7-C25 acyclic aliphatic amines, more preferably from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, in particular (C 12 -C 25 -alkyl) ( trimethyl) ammonium compounds, C10-C25 alkyl sulfonates, ethoxylated C10-C25 acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7-C25 acyclic aliphatic amines. Examples of certain preferred embodiments are shown in the following
Aspekten wiedergegeben. Gemäß einem Aspekt 1 betrifft die vorliegende Erfindung eine Suspension, umfassend ein wassermischbares Lösungsmittel, Graphenplättchen, mindestens ein Additiv und mindestens einen Hilfsstoff, Aspects. According to one aspect, the present invention relates to a suspension comprising a water-miscible solvent, graphene platelets, at least one additive and at least one adjuvant,
wobei das mindestens eine Additiv aus der Gruppe, bestehend aus wherein the at least one additive is selected from the group consisting of
N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen;  N-alkyl betaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)(tri(C1 - C3-alkyl))ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylen- oxid (EO) und Propylenoxid (PO), ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO) can be selected;
polykationischen Verbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Diallyldialkylammoniummonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von (Meth)acrylatmonomeren, (Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von quartären Vinylpyridinen, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and Copolymers based on
Alkylaminmonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von Alkylamine monomers, homopolymers and copolymers based on
Allylaminmonomeren, Allylaminhydrochlorid-Diallylaminhydrochlorid-Copolymeren, N- Vinylacrylamidinhydrochlorid-Acrylamid-Copolymeren, Dialkylamin-Epichlorhydrin- Copolymeren, Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Copolymeren, Dicyandiamid- Formaldehyd-Polykondensaten, Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensaten,  Allylamine monomers, allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
Polyethylenpolyamin-Dicyandiamid-Polycondensaten und kationisch modifizierten Stärken und Cellulosen, ausgewählt werden; Polyethylene polyamine dicyandiamide polycondensates and cationically modified starches and celluloses;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, insbesondere (C12-C25-Alkyl)(trimethyl)ammonium- verbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))(benzyl)ammoniumverbindungen, insbesondere (C10-C20-Alkyl)(dimethyl)(benzyl)ammoniumverbindungen, und (C1 -C25- Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden;  Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, in particular (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds, especially (C 10 -C 20 -alkyl) (dimethyl) (benzyl) ammonium compounds, and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzolsulfonaten, ausgewählt werden; und Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxy Herten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen, insbesondere ethoxylierten C10-C25 acyclischen aliphatischen Alkoholen, und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen, insbesondere ethoxylierten C7-C25 acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden, ausgewählt wird, und Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids, wherein the fatty acids are independently from 10 to Ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols, in particular ethoxylated C10-C25 acyclic aliphatic alcohols, and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines, in particular ethoxylated C7-C25, ethoxylated fatty acids, wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms acyclic aliphatic amines are selected, and
und wobei der mindestens eine Hilfsstoff ausgewählt wird aus der Gruppe der Hilfsstoffe gemäß Formel (H1 ) and wherein the at least one adjuvant is selected from the group of adjuvants according to formula (H1)
[NRa1 4]+ Formel (H1 ), [NR a1 4 ] + formula (H1),
wobei die Ra1 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkenylgruppen, wherein the R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups,
unsubstituierten C2-C8 Alkinylgruppen, Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen, wobei die Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen unsubstituiert oder mit unsubstituierten C1 -C3 Alkylgruppen oder unsubstituierten C1 -C3 Vinylgruppen substituiert sein können. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die vorgenannten unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups, phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups, where the phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups may be unsubstituted or substituted by unsubstituted C 1 -C 3 alkyl groups or unsubstituted C 1 -C 3 vinyl groups , In particular, it is preferred that the aforementioned
Blockcopolymere aus Ethylenoxid und Propylenoxid keine Triblockpolymere mit einerBlock copolymers of ethylene oxide and propylene oxide no triblock polymers with a
Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei es sich bei den Verhältnissen um Molverhältnisse handelt. Composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a variation of up to 10% each, with ratios being in molar ratios.
Gemäß einem Aspekt 2 betrifft die vorliegende Erfindung eine Suspension gemäß Aspekt 1 , wobei das mindestens eine Additiv ausgewählt wird aus polykationischen Verbindungen die ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Diallyldialkylammoniummonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von (Meth)acrylatmonomeren, (Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von quartären Vinylpyridinen, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Alkylaminmonomeren, According to one aspect, the present invention relates to a suspension according to aspect 1, wherein the at least one additive is selected from polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth ) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and copolymers based on alkylamine monomers,
Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von Allylaminmonomeren, Homopolymers and copolymers based on allylamine monomers,
Allylaminhydrochlorid-Diallylaminhydrochlorid-Copolymeren, N-Vinylacryl- amidinhydrochlorid-Acrylamid-Copolymeren, Dialkylamin-Epichlorhydrin-Copolymeren, Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Copolymeren, Dicyandiamid-Formaldehyd- Polykondensaten, Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensaten, Polyethylenpolyamin- Dicyandiamid-Polycondensaten und kationisch modifizierten Stärken und Cellulosen. Vorzugsweise werden die polykationischen Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamide-amidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates, polyethylenepolyamine-dicyandiamide-polycondensates and cationically modified Starches and celluloses. Preferably, the polycationic compounds are selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on
Diallyldialkylammoniummonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von (Meth)acrylatmonomeren, (Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon, Diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof,
Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von quartären Vinylpyridinen, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Alkylaminmonomeren, Homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, Homopolymers and copolymers based on alkylamine monomers,
Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von Allylaminmonomeren, mehr bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Diallyldialkylammoniummonomeren und Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von (Meth)acrylatmonomeren, (Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon. Insbesondere ist es bevorzugt die polykationischen Verbindungen aus Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Diallyldialkylammoniummonomeren wie Homopolymers and copolymers based on allylamine monomers, more preferably selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on Diallyldialkylammoniummonomeren and homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamidmonomeren and mixtures thereof. In particular, it is preferred that the polycationic compounds of homopolymers and copolymers based on Diallyldialkylammoniummonomeren such
Polydilallyldi(C1 -C3)alkylammoniumverbindungen auszuwählen. Vorzugsweise werden bei den Copolymeren der polykationischen Verbindungen mindestens 60 Gew.-%, noch mehr bevorzugt mindestens 75 Gew.-%, der Monomere aus der Gruppe der spezifizierten Monomere ausgewählt. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die entsprechenden Copolymere im Wesentlichen oder vollständig aus den spezifizierten Monomeren bestehen. Polydilallyldi (C1 -C3) alkylammonium select. Preferably, in the copolymers of the polycationic compounds, at least 60% by weight, more preferably at least 75% by weight, of the monomers are selected from the group of specified monomers. In particular, it is preferred that the corresponding copolymers consist essentially or completely of the specified monomers.
Gemäß einem Aspekt 3 betrifft die vorliegende Erfindung eine Suspension, umfassend ein wassermischbares Lösungsmittel, Graphenplättchen, mindestens ein Additiv und mindestens einen Hilfsstoff, According to one aspect, the present invention relates to a suspension comprising a water-miscible solvent, graphene platelets, at least one additive and at least one adjuvant,
wobei das mindestens eine Additiv aus der Gruppe, bestehend aus wherein the at least one additive is selected from the group consisting of
N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen; N-alkyl betaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)(tri(C1 - C3-alkyl))ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylen- oxid (EO) und Propylenoxid (PO), ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and Propylene oxide (PO) can be selected;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, insbesondere (C12-C25-Alkyl)(trimethyl)ammonium- verbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))(benzyl)ammoniumverbindungen, insbesondere (C10-C20-Alkyl)(dimethyl)(benzyl)ammoniumverbindungen, und (C1 -C25- Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden;  Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, in particular (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds, especially (C 10 -C 20 -alkyl) (dimethyl) (benzyl) ammonium compounds, and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzolsulfonaten, ausgewählt werden; und  Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen, insbesondere ethoxylierten C10-C25 acyclischen aliphatischen Alkoholen, und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen, insbesondere ethoxylierten C7-C25 acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden, ausgewählt wird, und Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids, wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids, wherein the fatty acids are independent from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols, especially ethoxylated C10-C25 acyclic aliphatic alcohols, and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines, in particular ethoxylated C7-C25 acyclic aliphatic amines are selected, and
und wobei der mindestens eine Hilfsstoff ausgewählt wird aus der Gruppe der Hilfsstoffe gemäß Formel (H1 ) and wherein the at least one adjuvant is selected from the group of adjuvants according to formula (H1)
[NRa1 4]+ Formel (H1 ), [NR a1 4 ] + formula (H1),
wobei die Ra1 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkenylgruppen, wherein the R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups,
unsubstituierten C2-C8 Alkinylgruppen, Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen, wobei die Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen unsubstituiert oder mit unsubstituierten C1 -C3 Alkylgruppen oder unsubstituierten C1 -C3 Vinylgruppen substituiert sein können. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die vorgenannten unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups, phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups, where the phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups may be unsubstituted or substituted by unsubstituted C 1 -C 3 alkyl groups or unsubstituted C 1 -C 3 vinyl groups , In particular, it is preferred that the aforementioned
Blockcopolymere aus Ethylenoxid und Propylenoxid keine Triblockpolymere mit einer Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei es sich bei den Verhältnissen um Molverhältnisse handelt. Block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide are not triblock polymers having a composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10%, wherein the ratios are molar ratios.
Gemäß einem Aspekt 4 betrifft die vorliegende Erfindung eine Suspension gemäß einem der Aspekte 1 bis 3, wobei die Ra1 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkenylgruppen und unsubstituierten C2-C8 Alkinylgruppen. According to one aspect, the present invention relates to a suspension according to any of aspects 1 to 3, wherein the R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups and unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups.
Gemäß einem Aspekt 5 betrifft die vorliegende Erfindung eine Suspension gemäß einem der Aspekte 1 bis 4, wobei mindestens ein Additiv ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Naphthalinsulfonsäureformaldehydkondensaten, C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten und Blockcopolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid, die keine Triblockpolymere mit einer Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei es sich bei den Verhältnissen um Molverhältnisse handelt, ausgewählt wird. According to one aspect, the present invention relates to a suspension according to any one of aspects 1 to 4, wherein at least one additive is selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensates, C10-C25 acyclic aliphatic sulfates and block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide that do not contain triblock polymers having a composition from EO: PO: EO = 20:70:20 with a variation of up to 10% each, with the ratios being in molar ratios.
Gemäß einem Aspekt 6 betrifft die vorliegende Erfindung eine Suspension gemäß einem der Aspekte 1 bis 5, wobei die Ra1 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C4 Alkylgruppen und unsubstituierten C2-C4 Alkenylgruppen. Gemäß einem Aspekt 7 betrifft die vorliegende Erfindung eine Suspension gemäß einem der Aspekte 1 bis 6, wobei die Ra1unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C4 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C4 Alkenylgruppen, C2-C4 Alkinylgruppen, vinylsubstituierten Phenylgruppen und According to one aspect, the present invention relates to a suspension according to any of aspects 1 to 5, wherein the R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 4 alkyl groups and unsubstituted C 2 -C 4 alkenyl groups. According to one aspect, the present invention relates to a suspension according to any one of aspects 1 to 6, wherein the R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 4 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 4 alkenyl groups, C 2 -C 4 alkynyl groups, vinyl-substituted phenyl groups and
vinylsubstituierten Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen. vinyl-substituted phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups.
Gemäß einem Aspekt 8 betrifft die vorliegende Erfindung eine Suspension gemäß einem der Aspekte 1 bis 7, wobei die Ra1unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C4 Alkylgruppen. According to one aspect 8, the present invention relates to a suspension according to any of aspects 1 to 7, wherein the R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 4 alkyl groups.
Gemäß einem Aspekt 9 betrifft die vorliegende Erfindung eine Suspension gemäß einem der Aspekte 1 bis 8, wobei mindestens ein Hilfsstoff ausgewählt wird aus Verbindungen gemäß Formel (H2), According to one aspect 9, the present invention relates to a suspension according to one of the aspects 1 to 8, wherein at least one adjuvant is selected from compounds according to formula (H2),
[NRa2 xRb2 4-x]+ Formel (H2), [NR a2 x R b2 4- x] + formula (H2),
wobei die Ra2 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, Rb2 ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C2-C4 Alkenylgruppen und unsubstituierten C2-C4 Alkinylgruppen, und x 3 oder 4 ist. Gemäß einem Aspekt 10 betrifft die vorliegende Erfindung eine Suspension gemäß Aspekt 9, wobei die Ra2 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus C1 -C4 Alkylgruppen. wherein the R a2 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, R b2 is selected from the group consisting of unsubstituted C 2 -C 4 alkenyl groups and unsubstituted C 2 -C 4 alkynyl groups, and x is 3 or 4. In one aspect, the present invention relates to a suspension according to aspect 9, wherein the R a2 are independently selected from the group consisting of C 1 -C 4 alkyl groups.
Gemäß einem Aspekt 1 1 betrifft die vorliegende Erfindung eine Suspension gemäß einem der Aspekte 9 bis 10, wobei x 4 ist. According to one aspect of the invention, the present invention relates to a suspension according to any one of aspects 9 to 10, wherein x is 4.
Gemäß einem Aspekt 12 betrifft die vorliegende Erfindung eine Suspension gemäß einem der Aspekte 1 bis 1 1 , wobei das mindestens eine Additiv ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalin- sulfonsäureformaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Lignin- sulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid, die keine According to one aspect, the present invention relates to a suspension according to any one of aspects 1 to 1 1, wherein the at least one additive is selected from the group consisting of polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalene-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, lignin - Sulfonates and block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, the no
Triblockpolymere mit der Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Triblock polymers having the composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a
Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei es sich bei den Verhältnissen um Molverhältnisse handelt, ausgewählt werden; Up to 10% in each case, the ratios being by molar ratios;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, insbesondere (C12-C25-Alkyl)(trimethyl)ammonium- Verbindungen, und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden; Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, in particular (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium Compounds, and (C 1 -C 25 alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivate, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen  Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C10-C25 acyclic
aliphatischen Sulfaten und C10-C25-Alkylsulfonaten, ausgewählt werden; und aliphatic sulfates and C10-C25 alkyl sulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C- Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen, insbesondere ethoxylierten C10-C25 acyclischen aliphatischen Alkoholen, und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen, insbesondere ethoxylierten C7-C25 acyclischen aliphatischen Aminen, ausgewählt werden. Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated fatty acids where the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated C 10 + acyclic aliphatic alcohols, especially ethoxylated C 10 -C 25 acyclic aliphatic alcohols, and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines, especially ethoxylated C7-C25 acyclic aliphatic amines.
Gemäß einem Aspekt 13 betrifft die vorliegende Erfindung eine Suspension gemäß einem der Aspekte 1 bis 12, wobei das mindestens eine Additiv ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Naphthalinsulfonsäureformaldehydkondensaten, Ligninsulfonaten, Block- copolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid, die keine Triblockpolymere mit einerAccording to one aspect, the present invention relates to a suspension according to any of aspects 1 to 12, wherein the at least one additive is selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensates, lignosulfonates, block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide which do not contain triblock polymers having a
Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei es sich bei den Verhältnissen um Molverhältnisse handelt, (C12-C25- Alkyl)(tri(C1 -C3-alkyl))ammoniumverbindungen, insbesondere (C12-C25-Alkyl)(trimethyl)- ammoniumverbindungen, C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkyl- sulfonaten, ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen, mehr bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Naphthalinsulfonsäureformaldehydkondensaten, Blockcopolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid, (C12-C25-Alkyl)(trimethyl)- ammoniumverbindungen, C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, ethoxylierten C10- C25-acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7-C25-acyclischen Composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a variation of up to 10%, with ratios being in molar ratios, (C12-C25 alkyl) (tri (C1-C3-alkyl) ) ammonium compounds, in particular (C12-C25-alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, C10-C25 acyclic aliphatic sulfates, C10-C25-alkyl sulfonates, ethoxylated (C1-C25-alkyl) phenols, ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines, more preferably from the group consisting of naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensates, block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, (C12-C25-alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, C10-C25 acyclic aliphatic sulfates, ethoxylated C10-C25 acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 -C25-acyclic
aliphatischen Aminen. aliphatic amines.
Gemäß einem Aspekt 14 betrifft die vorliegende Erfindung eine Suspension gemäß einem der Aspekte 1 bis 13, wobei das mindestens eine Additiv ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Naphthalinsulfonsäureformaldehydkondensaten, Blockcopolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid, die keine Triblockpolymere mit der Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei es sich bei den Verhältnissen um Molverhältnisse handelt, C10-C25 acyclischen According to one aspect, the present invention relates to a suspension according to any one of aspects 1 to 13, wherein the at least one additive is selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensates, block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide which do not contain triblock polymers having the composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10% each, with the ratios being in molar ratios, C10-C25 acyclic
aliphatischen Sulfaten und C10-C25 Alkylsulfonaten. Gemäß einem Aspekt 15 betrifft die vorliegende Erfindung eine Suspension gemäß einem der Aspekte 1 bis 14, wobei die Gruppe zur Auswahl des mindestens einen Additivs keine Alkylsulfate, vorzugsweise keine acyclischen aliphatischen Sulfate, umfasst. Gemäß einem Aspekt 16 betrifft die vorliegende Erfindung eine Suspension gemäß einem der Aspekte 1 bis 15, wobei der Oxidgehalt der Graphenplättchen unter 1 ,5 Gew.-% liegt, bezogen auf das Gesamtgewicht der in der Suspension enthaltenen Graphenplättchen. Vorzugsweise liegt der Oxidgehalt der Graphenplättchen unter 1 ,2 Gew.-%. Gemäß einem Aspekt 17 betrifft die vorliegende Erfindung eine Suspension gemäß einem der Aspekte 1 bis 16, wobei die Graphenplättchen im Ramanspektrum ein aliphatic sulfates and C10-C25 alkyl sulfonates. In one aspect, the present invention relates to a suspension according to any one of aspects 1 to 14, wherein the group for selecting the at least one additive comprises no alkyl sulfates, preferably no acyclic aliphatic sulfates. According to one aspect 16, the present invention relates to a suspension according to any one of aspects 1 to 15, wherein the oxide content of the graphene platelets is below 1, 5 wt .-%, based on the total weight of the graphene platelets contained in the suspension. The oxide content of the graphene platelets is preferably less than 1.2% by weight. According to one aspect 17, the present invention relates to a suspension according to any one of aspects 1 to 16, wherein the graphene platelets in the Raman spectrum
Intensitätsverhältnis des 2D-Peaks zum G-Peak in einem Bereich von 0,5 bis 3 aufweisen. Vorzugsweise weisen die Graphenplättchen ferner eine Halbwertsbreite des 2D-Peaks in einem Bereich von 35 bis 65 cm"1 auf. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Intensity ratio of the 2D peak to the G peak in a range of 0.5 to 3 have. Preferably, the graphene sheets further have a half width of the 2D peak in a range of 35 to 65 cm -1
Graphenplättchen im Ramanspektrum ein Intensitätsverhältnis des 2D-Peaks zum G-Peak in einem Bereich von 0,5 bis 2 und eine Halbwertsbreite des 2D-Peaks in einem Bereich von 35 bis 65 cm"1 aufweisen. Graphene platelets in the Raman spectrum have an intensity ratio of the 2D peak to the G peak in a range of 0.5 to 2 and a half width of the 2D peak in a range of 35 to 65 cm "1 .
Gemäß einem Aspekt 18 betrifft die vorliegende Erfindung eine Suspension gemäß einem der Aspekte 1 bis 17, wobei das mindestens eine Additiv gemäß Formel (I) eine According to one aspect, the present invention relates to a suspension according to any one of aspects 1 to 17, wherein the at least one additive according to formula (I) a
Wasserlöslichkeit bei einer Temperatur von 20°C von mindestens 0,05 g/l aufweist. Water solubility at a temperature of 20 ° C of at least 0.05 g / l.
Gemäß einem Aspekt 19 betrifft die vorliegende Erfindung eine Suspension gemäß einem der Aspekte 1 bis 18, wobei die Suspension das mindestens eine Additiv in einer According to one aspect 19, the present invention relates to a suspension according to one of the aspects 1 to 18, wherein the suspension contains the at least one additive in one
Gesamtmenge aus einem Bereich von 1 Gew.-% bis 300000 Gew.-%, mehr bevorzugt aus einem Bereich von 5 und 5000 Gew.-%, noch mehr bevorzugt aus einem Bereich von 20 und 500 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Graphenplättchen, enthält. Total amount from a range of 1 wt% to 300,000 wt%, more preferably from a range of 5 to 5,000 wt%, even more preferably from a range of 20 to 500 wt%, by weight the graphene plate contains.
Gemäß einem Aspekt 20 betrifft die vorliegende Erfindung eine Suspension gemäß einem der Aspekte 1 bis 19, wobei die Graphenplättchen eine mittlere Dicke aus einem Bereich von 0,5 und 5 nm, vorzugsweise von 0,6 bis 3 nm, aufweisen. According to one aspect, the present invention relates to a suspension according to any one of aspects 1 to 19, wherein the graphene platelets have an average thickness of a range of 0.5 and 5 nm, preferably from 0.6 to 3 nm.
Gemäß einem Aspekt 21 betrifft die vorliegende Erfindung eine Suspension gemäß einem der Aspekte 1 bis 20, wobei die Graphenplättchen in der Suspension in einer According to one aspect 21, the present invention relates to a suspension according to any one of aspects 1 to 20, wherein the graphene platelets in the suspension in a
Konzentration von mindestens 0,04 g/l, vorzugsweise mindestens 0,1 g/l, vorliegen. Gemäß einem Aspekt 22 betrifft die vorliegende Erfindung eine Suspension gemäß einem der Aspekte 1 bis 21 , wobei die Suspension mindestens zwei Hilfsstoffe gemäß Formel (H1 ) umfasst, wobei die mindestens zwei Hilfsstoffe voneinander verschieden sind. Gemäß einem Aspekt 23 betrifft die vorliegende Erfindung eine Suspension gemäß einem der Aspekte 1 bis 22, wobei das wassermischbare Lösungsmittel zu mindestens 90 Gew.- % aus einem Lösungsmittel mit einem Dipolmoment von mindestens 3,5 · 10"30 Cm besteht. Gemäß einem Aspekt 24 betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Suspension gemäß einem der vorhergehenden Aspekte, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Concentration of at least 0.04 g / l, preferably at least 0.1 g / l, are present. According to one aspect 22, the present invention relates to a suspension according to any one of aspects 1 to 21, wherein the suspension comprises at least two adjuvants according to formula (H1), wherein the at least two adjuvants are different from each other. According to an aspect 23, the present invention relates to a suspension according to one of aspects 1 to 22, wherein the water miscible solvent to at least 90% by weight 30 Cm consists of a solvent having a dipole moment of at least 3.5 x 10 ". According to one aspect 24, the present invention relates to a process for the preparation of a suspension according to any one of the preceding aspects, the process comprising the following steps:
a) Bereitstellen einer Suspension von Graphit in einem wassermischbaren a) providing a suspension of graphite in a water miscible
Lösungsmittel, und Solvent, and
b) Zerkleinern des Graphits unter Eintragen von Energie in die Suspension mittels Ultraschall, Kugelmühle, Rührwerkskugelmühle, Rotor-Stator-System, Homogenisator oder Kombinationen davon wenigstens teilweise in Gegenwart mindestens eines Additivs unter Erhalt von Graphenplättchen, b) comminuting the graphite by introducing energy into the suspension by means of ultrasound, ball mill, stirred ball mill, rotor-stator system, homogenizer or combinations thereof at least partially in the presence of at least one additive to obtain graphene platelets,
wobei das mindestens eine Additiv aus der Gruppe, bestehend aus wherein the at least one additive is selected from the group consisting of
N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen; N-alkyl betaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)(tri(C1 - C3-alkyl))ammonium)verbindungen, insbesondere Poly((4-vinylbenzyl)(trimethyl)- ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO), ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, in particular poly ((4-vinylbenzyl) (trimethyl) ammonium) compounds, lignin sulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO);
polykationischen Verbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Diallyldialkylammoniummonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von (Meth)acrylatmonomeren, (Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von quartären Vinylpyridinen, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and Copolymers based on
Alkylaminmonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von Alkylamine monomers, homopolymers and copolymers based on
Allylaminmonomeren, Allylaminhydrochlorid-Diallylaminhydrochlorid-Copolymeren, N- Vinylacrylamidinhydrochlorid-Acrylamid-Copolymeren, Dialkylamin-Epichlorhydrin- Copolymeren, Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Copolymeren, Dicyandiamid- Formaldehyd-Polykondensaten, Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensaten, Polyethylenpolyamin-Dicyandiamid-Polycondensaten und kationisch modifizierten Stärken und Cellulosen, ausgewählt werden; Allylamine monomers, allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates, Polyethylene polyamine dicyandiamide polycondensates and cationically modified starches and celluloses;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, insbesondere (C12-C25-Alkyl)(trimethyl)ammonium- Verbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))(benzyl)ammoniumverbindungen, insbesondere (C10-C20-Alkyl)(dimethyl))(benzyl)ammoniumverbindungen, und (C1 -C25- Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden;  Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, in particular (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 alkyl)) (benzyl) ammonium compounds, especially (C 10 -C 20 alkyl) (dimethyl)) (benzyl) ammonium compounds, and (C 1 -C 25 alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzolsulfonaten, ausgewählt werden; und Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen, insbesondere ethoxylierten C10-C25 acyclischen aliphatischen Alkoholen, und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen, insbesondere ethoxylierten C7-C25 acyclischen aliphatischen Aminen, ausgewählt werden, ausgewählt wird, und  Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols, especially ethoxylated C10-C25 acyclic aliphatic alcohols, and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines, in particular ethoxylated C7-C25 acyclic aliphatic amines, are selected, and selected
wobei in den Schritten a) oder b) oder a) und b) mindestens ein Hilfsstoff gemäß Formel (H1 ), wherein in steps a) or b) or a) and b) at least one excipient according to formula (H1),
[NRa1 4]+ Formel (H1 ) [NR a1 4 ] + formula (H1)
zugegeben wird, wobei die Ra1 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkenylgruppen und unsubstituierten C2-C8 Alkinylgruppen. Vorzugsweise sind die als Additiv eingesetzten Blockcopolymere aus Ethylenoxid und Propylenoxid keine is added, wherein the R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups and unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups. Preferably, the block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide used as additive are none
Triblockpolymere mit einer Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einerTriblock polymers having a composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a
Abweichung von jeweils bis zu 10 %, wobei es sich bei den angegebenen Verhältnissen um Molverhältnisse handelt. Ferner weisen bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen die vorgenannten Blockcopolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid eine Molmasse von höchstens 5000 g/mol, mehr bevorzugt von mehr als 120 bis zu 4500 g/mol, oder von mindestens 6500 g/mol auf. Deviation of up to 10%, wherein it is in the specified ratios to molar ratios. Further, in other preferred embodiments, the aforementioned block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide have a molecular weight of at most 5000 g / mol, more preferably greater than 120 to 4500 g / mol, or at least 6500 g / mol.
Gemäß einem Aspekt 25 betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren gemäß Aspekt 24, wobei das Additiv ausgewählt wird aus polykationischen Verbindungen die ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Diallyldialkylammoniummonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von (Meth)acrylatmonomeren, (Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von quartären Vinylpyridinen, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Alkylaminmonomeren, In one aspect, the present invention relates to a process according to aspect 24, wherein the additive is selected from polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers , (Meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, Homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and copolymers based on alkylamine monomers,
Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von Allylaminmonomeren, Homopolymers and copolymers based on allylamine monomers,
Allylaminhydrochlorid-Diallylaminhydrochlorid-Copolymeren, N-Vinylacryl- amidinhydrochlorid-Acrylamid-Copolymeren, Dialkylamin-Epichlorhydrin-Copolymeren, Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Copolymeren, Dicyandiamid-Formaldehyd- Polykondensaten, Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensaten, Polyethylenpolyamin- Dicyandiamid-Polycondensaten und kationisch modifizierten Stärken und Cellulosen. Gemäß einem Aspekt 26 betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Suspension gemäß einem der vorhergehenden Aspekte, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamide-amidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates, polyethylenepolyamine-dicyandiamide-polycondensates and cationically modified Starches and celluloses. According to one aspect, the present invention relates to a process for the preparation of a suspension according to one of the preceding aspects, the process comprising the following steps:
a) Bereitstellen einer Suspension von Graphit in einem wassermischbaren a) providing a suspension of graphite in a water miscible
Lösungsmittel, und Solvent, and
b) Zerkleinern des Graphits unter Eintragen von Energie in die Suspension mittels Ultraschall, Kugelmühle, Rührwerkskugelmühle, Rotor-Stator-System, Homogenisator oder Kombinationen davon wenigstens teilweise in Gegenwart mindestens eines Additivs unter Erhalt von Graphenplättchen, b) comminuting the graphite by introducing energy into the suspension by means of ultrasound, ball mill, stirred ball mill, rotor-stator system, homogenizer or combinations thereof at least partially in the presence of at least one additive to obtain graphene platelets,
wobei das mindestens eine Additiv aus der Gruppe, bestehend aus wherein the at least one additive is selected from the group consisting of
N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen; N-alkyl betaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)(tri(C1 - C3-alkyl))ammonium)verbindungen, insbesondere Poly((4-vinylbenzyl)(trimethyl)- ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO), ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, in particular poly ((4-vinylbenzyl) (trimethyl) ammonium) compounds, lignin sulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO);
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, insbesondere (C12-C25-Alkyl)(trimethyl)ammonium- verbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))(benzyl)ammoniumverbindungen, insbesondere (C10-C20-Alkyl)(dimethyl))(benzyl)ammoniumverbindungen, und (C1 -C25- Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden;  Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, in particular (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 alkyl)) (benzyl) ammonium compounds, especially (C 10 -C 20 alkyl) (dimethyl)) (benzyl) ammonium compounds, and (C 1 -C 25 alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzolsulfonaten, ausgewählt werden; und Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen, insbesondere ethoxylierten C10-C25 acyclischen aliphatischen Alkoholen, und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen, insbesondere ethoxylierten C7-C25 acyclischen aliphatischen Aminen, ausgewählt werden, ausgewählt wird, und Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids, wherein the fatty acids are independently from 10 to 25 C atoms, ethoxylated fatty acids, wherein the fatty acids independently 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols, especially ethoxylated C10-C25 acyclic aliphatic alcohols, and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines, in particular ethoxylated C7-C25 acyclic aliphatic amines, are selected, and
wobei in den Schritten a) oder b) oder a) und b) mindestens ein Hilfsstoff gemäß Formel (H1 ), wherein in steps a) or b) or a) and b) at least one excipient according to formula (H1),
[NRa1 4]+ Formel (H1 ) [NR a1 4 ] + formula (H1)
zugegeben wird, wobei die Ra1 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkenylgruppen und unsubstituierten C2-C8 Alkinylgruppen. Vorzugsweise sind die als Additiv eingesetzten Blockcopolymere aus Ethylenoxid und Propylenoxid keine is added, wherein the R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups and unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups. Preferably, the block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide used as additive are none
Triblockpolymere mit einer Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 %, wobei es sich bei den angegebenen Verhältnissen um Molverhältnisse handelt. Ferner weisen bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen die vorgenannten Blockcopolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid eine Molmasse von höchstens 5000 g/mol, mehr bevorzugt von mehr als 120 bis zu 4500 g/mol, oder von mindestens 6500 g/mol auf. Gemäß einem Aspekt 27 betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Graphensuspension, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Triblock polymers having a composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10%, wherein the indicated ratios are molar ratios. Further, in other preferred embodiments, the aforementioned block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide have a molecular weight of at most 5000 g / mol, more preferably greater than 120 to 4500 g / mol, or at least 6500 g / mol. According to an aspect 27, the present invention relates to a method for producing a graphene suspension, the method comprising the following steps:
a1 ) Bereitstellen einer Suspension von Graphit in einem wassermischbaren a1) providing a suspension of graphite in a water-miscible
Lösungsmittel, Solvent,
a2) Zerkleinern der Suspension unter Eintragen von Energie in die Suspension mittels Ultraschall, Kugelmühle, Rührwerkskugelmühle, Strahlmühle, Rotor-Stator-System, Homogenisator oder Kombinationen davon, und a2) comminuting the suspension by introducing energy into the suspension by means of ultrasound, ball mill, stirred ball mill, jet mill, rotor-stator system, homogenizer or combinations thereof, and
b) Zerkleinern des Graphits unter Eintragen von Energie in die Suspension mittels Ultraschall, Kugelmühle, Rührwerkskugelmühle, Strahlmühle, Rotor-Stator-System, Homogenisator oder Kombinationen davon unter Erhalt von Graphenplättchen, wobei in Schritt b) mindestens ein Additiv zugegeben wird, das ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen; b) crushing the graphite by introducing energy into the suspension by means of ultrasound, ball mill, stirred ball mill, jet mill, rotor-stator system, homogenizer or combinations thereof to obtain graphene plates, wherein in step b) at least one additive is added, which is selected from the group consisting of N-alkylbetaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)(tri(C1 - C3-alkyl))ammonium)verbindungen, insbesondere Poly((4-vinylbenzyl)(trimethyl)- ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO), die keine Triblockpolymere mit einer Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei die jeweiligen Verhältnisse Molverhältnisse sind, ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, in particular poly ((4-vinylbenzyl) (trimethyl) - ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO) which are not triblock polymers having a composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10% each, wherein the respective ratios are molar ratios;
polykationischen Verbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Diallyldialkylammoniummonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von (Meth)acrylatmonomeren, (Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von quartären Vinylpyridinen, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and Copolymers based on
Alkylaminmonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von Alkylamine monomers, homopolymers and copolymers based on
Allylaminmonomeren, Allylaminhydrochlorid-Diallylaminhydrochlorid-Copolymeren, N- Vinylacrylamidinhydrochlorid-Acrylamid-Copolymeren, Dialkylamin-Epichlorhydrin- Copolymeren, Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Copolymeren, Dicyandiamid- Formaldehyd-Polykondensaten, Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensaten, Allylamine monomers, allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
Polyethylenpolyamin-Dicyandiamid-Polycondensaten und kationisch modifizierten Stärken und Cellulosen, ausgewählt werden; Polyethylene polyamine dicyandiamide polycondensates and cationically modified starches and celluloses;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, insbesondere (C12-C25-Alkyl)(trimethyl)ammonium- verbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))(benzyl)ammoniumverbindungen, insbesondere (C10-C20-Alkyl)(dimethyl)(benzyl)ammoniumverbindungen, und (C1 - C25- Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden;  Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, in particular (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds, especially (C 10 -C 20 -alkyl) (dimethyl) (benzyl) ammonium compounds, and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzolsulfonaten, ausgewählt werden; und  Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen, insbesondere ethoxylierten C10-C25 acyclischen aliphatischen Alkoholen, und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen, insbesondere ethoxylierten C7-C25 acyclischen aliphatischen Aminen, ausgewählt werden, ausgewählt wird zugegeben wird und  Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols, especially ethoxylated C10-C25 acyclic aliphatic alcohols, and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines, in particular ethoxylated C7-C25 acyclic aliphatic amines, are selected and added
wobei in den Schritten a1 ) oder a2) oder a1 ) und a2) und optional auch in Schritt b) mindestens ein Hilfsstoff gemäß Formel (H 1 ) wherein in steps a1) or a2) or a1) and a2) and optionally also in step b) at least one adjuvant according to formula (H 1)
[NRa1 4]+ Formel (H1 ) zugegeben wird, [NR a1 4 ] + formula (H1) is added,
wobei die Ra1 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkenylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkinylgruppen, Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen, wobei die Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen unsubstituiert oder mit unsubstituierten C1 -C3 Alkylgruppen oder unsubstituierten C1 -C3 Vinylgruppen substituiert sein können. Vorzugsweise weisen die vorgenannten Blockcopolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid eine Molmasse von höchstens 5000 g/mol, mehr bevorzugt von mehr als 120 bis zu 4500 g/mol, oder von mindestens 6500 g/mol auf. Vorzugsweise sind die Blockcopolymere von Ethylenoxid und Propylenoxid keine Triblockpolymere mit einer Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 %, wobei es sich bei den Verhältnissen um Molverhältnisse handelt. wherein the R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups, phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups, where the phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups may be unsubstituted or substituted by unsubstituted C 1 -C 3 alkyl groups or unsubstituted C 1 -C 3 vinyl groups , Preferably, the aforesaid block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide have a molecular weight of at most 5000 g / mol, more preferably greater than 120 to 4500 g / mol, or of at least 6500 g / mol. Preferably, the block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide are not triblock polymers having a composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a variation of up to 10% each, the ratios being in molar ratios.
Gemäß einem Aspekt 28 betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren gemäß Aspekt 27, wobei das mindestens eine Additiv ausgewählt wird aus polykationischen According to an aspect 28, the present invention relates to a method according to aspect 27, wherein the at least one additive is selected from polycationic
Verbindungen die ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Diallyldialkylammoniummonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von (Meth)acrylatmonomeren, Compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers,
(Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von quartären Vinylpyridinen, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Alkylaminmonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von  (Meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and copolymers based on alkylamine monomers, homopolymers and copolymers based on
Allylaminmonomeren, Allylaminhydrochlorid-Diallylaminhydrochlorid-Copolymeren, N- Vinylacrylamidinhydrochlorid-Acrylamid-Copolymeren, Dialkylamin-Epichlorhydrin- Copolymeren, Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Copolymeren, Dicyandiamid- Formaldehyd-Polykondensaten, Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensaten, Allylamine monomers, allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
Polyethylenpolyamin-Dicyandiamid-Polycondensaten und kationisch modifizierten Stärken und Cellulosen. Polyethylene polyamine dicyandiamide polycondensates and cationically modified starches and celluloses.
Gemäß einem Aspekt 29 betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Graphensuspension, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: According to one aspect 29, the present invention relates to a method for producing a graphene suspension, the method comprising the following steps:
a1 ) Bereitstellen einer Suspension von Graphit in einem wassermischbaren a1) providing a suspension of graphite in a water-miscible
Lösungsmittel, Solvent,
a2) Zerkleinern der Suspension unter Eintragen von Energie in die Suspension mittels Ultraschall, Kugelmühle, Rührwerkskugelmühle, Strahlmühle, Rotor-Stator-System, Homogenisator oder Kombinationen davon, und a2) comminuting the suspension by introducing energy into the suspension by means of ultrasound, ball mill, stirred ball mill, jet mill, rotor-stator system, homogenizer or combinations thereof, and
b) Zerkleinern des Graphits unter Eintragen von Energie in die Suspension mittels Ultraschall, Kugelmühle, Rührwerkskugelmühle, Strahlmühle, Rotor-Stator-System, Homogenisator oder Kombinationen davon unter Erhalt von Graphenplättchen, wobei in Schritt b) mindestens ein Additiv zugegeben wird, das ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen; b) crushing the graphite by introducing energy into the suspension by means of ultrasound, ball mill, stirred ball mill, jet mill, rotor-stator system, homogenizer or combinations thereof to obtain graphene plates, wherein in step b) at least one additive is added which is selected from the group consisting of N-alkylbetaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)(tri(C1 - C3-alkyl))ammonium)verbindungen, insbesondere Poly((4-vinylbenzyl)(trimethyl)- ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO), die keine Triblockpolymere mit einer Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei die jeweiligen Verhältnisse Molverhältnisse sind, ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, in particular poly ((4-vinylbenzyl) (trimethyl) - Ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO), which are not triblock polymers having a composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10%, wherein the respective ratios are molar ratios are selected;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, insbesondere (C12-C25-Alkyl)(trimethyl)ammonium- verbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))(benzyl)ammoniumverbindungen, insbesondere (C10-C20-Alkyl)(dimethyl)(benzyl)ammoniumverbindungen, und (C1 - C25- Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden;  Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, in particular (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds, especially (C 10 -C 20 -alkyl) (dimethyl) (benzyl) ammonium compounds, and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzolsulfonaten, ausgewählt werden; und  Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen, insbesondere ethoxylierten C10-C25 acyclischen aliphatischen Alkoholen, und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen, insbesondere ethoxylierten C7-C25 acyclischen aliphatischen Aminen, ausgewählt werden, ausgewählt wird zugegeben wird und  Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols, especially ethoxylated C10-C25 acyclic aliphatic alcohols, and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines, in particular ethoxylated C7-C25 acyclic aliphatic amines, are selected and added
wobei in den Schritten a1 ) oder a2) oder a1 ) und a2) und optional auch in Schritt b) mindestens ein Hilfsstoff gemäß Formel (H 1 ) wherein in steps a1) or a2) or a1) and a2) and optionally also in step b) at least one adjuvant according to formula (H 1)
[NRa1 4]+ Formel (H1 ) zugegeben wird, [NR a1 4] + formula (H1) is added,
wobei die Ra1 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkenylgruppen, wherein the R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups,
unsubstituierten C2-C8 Alkinylgruppen, Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen, wobei die Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen unsubstituiert oder mit unsubstituierten C1 -C3 Alkylgruppen oder unsubstituierten C1 -C3 Vinylgruppen substituiert sein können. Vorzugsweise weisen die vorgenannten Blockcopolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid eine Molmasse von höchstens 5000 g/mol, mehr bevorzugt von mehr als 120 bis zu 4500 g/mol, oder von mindestens 6500 g/mol auf. Vorzugsweise sind die Blockcopolymere von Ethylenoxid und Propylenoxid keine Triblockpolymere mit einer Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 %, wobei es sich bei den Verhältnissen um Molverhältnisse handelt. unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups, phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups, where the phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups may be unsubstituted or substituted by unsubstituted C 1 -C 3 alkyl groups or unsubstituted C 1 -C 3 vinyl groups , Preferably, the aforesaid block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide have a molecular weight of at most 5000 g / mol, more preferably from more than 120 to 4500 g / mol, or of at least 6500 g / mol. Preferably, the block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide are not triblock polymers having a composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a variation of up to 10% each, the ratios being in molar ratios.
Gemäß einem Aspekt 30 betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren gemäß einem der Aspekte 24 bis 29, wobei sich an Schritt b) ein Schritt c) anschließt: According to one aspect 30, the present invention relates to a method according to one of the aspects 24 to 29, wherein step b) is followed by a step c):
c) Isolieren der in Schritt b) erhaltenen Graphenplättchen durch Zentrifugieren der Suspension unter Erhalt einer Mischung von Graphenplättchen, mindestens ein Additiv und mindestens ein Hilfsstoff im Überstand. c) isolating the graphene platelets obtained in step b) by centrifuging the suspension to obtain a mixture of graphene platelets, at least one additive and at least one adjuvant in the supernatant.
Gemäß einem Aspekt 31 betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren gemäß einem der Aspekte 24 und 26 bis 30, wobei das mindestens eine Additiv ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus According to one aspect 31, the present invention relates to a method according to any of aspects 24 and 26 to 30, wherein the at least one additive is selected from the group consisting of polymeric surfactants selected from the group consisting of
Naphthalinsulfonsäureformaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid, ausgewählt werden; Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25- Alkyl)(trimethyl)ammoniumverbindungen und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammonium- verbindungen, ausgewählt werden; Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten und C10-C25-Alkylsulfonaten, ausgewählt werden; und Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die als Additiv eingesetzten Blockcopolymere keine Triblockpolymere mit einer Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % sind, wobei es sich bei den Verhältnissen um Naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, lignin sulfonates and block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide; Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 alkyl) (trimethyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds; Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C10-C25 acyclic aliphatic sulfates and C10-C25 alkyl sulfonates; and ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 alkyl) phenols, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated C 10 + acyclic aliphatic alcohols, and ethoxylated C 7 + acyclic aliphatic amines. In particular, it is preferred that the block copolymers used as the additive are not triblock polymers having a composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a variation of up to 10% each, the ratios being
Molverhältnisse handelt. Gemäß einem Aspekt 32 betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren gemäß einem der Aspekte 24 und 26 bis 31 , wobei das mindestens eine Additiv ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäureformaldehydkondensaten, Ligninsulfonaten, Blockcopolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid, (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3-alkyl))- ammoniumverbindungen, insbesondere (C12-C25-Alkyl)(trimethyl)ammonium- Verbindungen, C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten, ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen, mehr bevorzugt aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäureformaldehydkondensaten, Block- copolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid, (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3-alkyl))- ammoniumverbindungen, insbesondere (C12-C25-Alkyl)(trimethyl)ammonium- Verbindungen, C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten, C10-C25-Alkylsulfonaten, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen, insbesondere ethoxylierten C10-C25 acyclischen aliphatischen Alkoholen und Molar ratios. According to one aspect 32, the present invention relates to a process according to one of the aspects 24 and 26 to 31, wherein the at least one additive is selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensates, lignosulfonates, block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) - ammonium compounds, in particular (C 12 -C 25 -alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 -alkyl sulfonates, ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic Alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines, more preferably from the group consisting of naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensates, block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, (C12-C25-alkyl) (tri (C1-C3-alkyl)) ammonium compounds, in particular (C12-C12) C25-alkyl) (trimethyl) ammonium compounds, C10-C25 acyclic aliphatic sulfates, C10-C25 alkyl sulfonates, C10-C25 alkyl sulfonates, ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols, especially ethoxylated C10-C25 acyclic aliphatic alcohols and
ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen, insbesondere ethoxylierten C7-C25- acyclischen aliphatischen Aminen. Insbesondere ist es bei den vorgenannten ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines, especially ethoxylated C7-C25 acyclic aliphatic amines. In particular, it is in the aforementioned
Ausführungsformen bevorzugt, dass die als Additiv eingesetzten Blockcopolymere keine Triblockpolymere mit einer Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei es sich bei den Verhältnissen um Molverhältnisse handelt. Gemäß einem Aspekt 33 betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren gemäß einem der Aspekte 24 und 26 bis 32, wobei das mindestens eine Additiv ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäureformaldehydkondensaten, Block- copolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid, C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten und C10-C25-Alkylsulfonaten. Embodiments prefer that the block copolymers used as additive do not represent triblock polymers having a composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of in each case up to 10%, wherein the ratios are molar ratios. According to one aspect 33, the present invention relates to a process according to any of aspects 24 and 26 to 32, wherein the at least one additive is selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensates, block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates and C10-C25-alkylsulfonates.
Gemäß einem Aspekt 34 betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren gemäß einem der Aspekte 24 bis 33, wobei die Gruppe zur Auswahl des mindestens einen Additivs keine Alkylsulfate, vorzugsweise keine acyclischen aliphatischen Sulfate, umfasst. Gemäß einem Aspekt 35 betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren gemäß einem der Aspekte 24 bis 34, wobei in Schritt b) die Energie in die Suspension mittels According to one aspect, the present invention relates to a method according to any one of aspects 24 to 33, wherein the group for selecting the at least one additive comprises no alkyl sulfates, preferably no acyclic aliphatic sulfates. According to one aspect 35, the present invention relates to a method according to one of the aspects 24 to 34, wherein in step b) the energy in the suspension means
Rührwerkskugelmühle eingetragen wird. Agitator ball mill is registered.
Gemäß einem Aspekt 36 betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren gemäß einem der Aspekte 24 bis 35, wobei der mindestens eine Hilfsstoff in einer Konzentration von mindestens 30 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 70 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Graphits, verwendet wird. According to one aspect, the present invention relates to a method according to any of aspects 24 to 35, wherein the at least one adjuvant is used in a concentration of at least 30% by weight, preferably at least 70% by weight, based on the weight of the graphite becomes.
Gemäß einem Aspekt 37 betrifft die vorliegende Erfindung Graphenplättchen, wobei die Graphenplättchen nach einem Verfahren gemäß einem der Aspekte 24 bis 36 hergestellt wurden. Gemäß einem Aspekt 38 betrifft die vorliegende Erfindung eine Suspension, wobei die Suspension gemäß einem der Aspekte 24 bis 36 hergestellt wurde. Gemäß einem Aspekt 39 betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer According to one aspect 37, the present invention relates to graphene sheets wherein the graphene sheets were produced by a method according to any one of aspects 24 to 36. According to one aspect 38, the present invention relates to a suspension wherein the suspension has been prepared according to any one of aspects 24 to 36. According to one aspect 39, the present invention relates to the use of a
Kombination mindestens eines Additivs und mindestens einen Hilfsstoffes, Combination of at least one additive and at least one adjuvant,
wobei das mindestens eine Additiv aus der Gruppe, bestehend aus wherein the at least one additive is selected from the group consisting of
N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen; N-alkyl betaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)(tri(C1 - C3-alkyl))ammonium)verbindungen, insbesondere Poly((4-vinylbenzyl)(trimethyl)- ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO), ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, in particular poly ((4-vinylbenzyl) (trimethyl) ammonium) compounds, lignin sulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO);
polykationischen Verbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Diallyldialkylammoniummonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von (Meth)acrylatmonomeren, (Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von quartären Vinylpyridinen, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von polycationic compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and Copolymers based on
Alkylaminmonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von Alkylamine monomers, homopolymers and copolymers based on
Allylaminmonomeren, Allylaminhydrochlorid-Diallylaminhydrochlorid-Copolymeren, N- Vinylacrylamidinhydrochlorid-Acrylamid-Copolymeren, Dialkylamin-Epichlorhydrin- Copolymeren, Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Copolymeren, Dicyandiamid- Formaldehyd-Polykondensaten, Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensaten,  Allylamine monomers, allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
Polyethylenpolyamin-Dicyandiamid-Polycondensaten und kationisch modifizierten Stärken und Cellulosen, ausgewählt werden; Polyethylene polyamine dicyandiamide polycondensates and cationically modified starches and celluloses;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))(benzyl)ammonium- verbindungen und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden;  Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzolsulfonaten, ausgewählt werden; und  Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden, ausgewählt wird, und Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids, wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids, wherein the fatty acids are independent from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are selected, and
und wobei der mindestens eine Hilfsstoff ausgewählt wird aus der Gruppe der Hilfsstoffe gemäß Formel (H1 ) and wherein the at least one adjuvant is selected from the group of adjuvants according to formula (H1)
[NRa1 4]+ Formel (H1 ), [NR a1 4 ] + formula (H1),
wobei Ra1 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkenylgruppen, wherein R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups,
unsubstituierten C2-C8 Alkinylgruppen, Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen, wobei die Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen unsubstituiert oder mit unsubstituierten C1 -C3 Alkylgruppen oder unsubstituierten C1 -C3 Vinylgruppen substituiert sein können, bei der Herstellung oder Handhabung von Graphen. unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups, phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups, where the phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups may be unsubstituted or substituted by unsubstituted C 1 -C 3 alkyl groups or unsubstituted C 1 -C 3 vinyl groups in the manufacture or handling of graphene.
Vorzugsweise sind die Blockcopolymere von Ethylenoxid und Propylenoxid keine Preferably, the block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide are none
Triblockpolymere mit einer Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 %, wobei es sich bei den Verhältnissen um Triblock polymers having a composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10%, wherein the proportions by
Molverhältnisse handelt. Molar ratios.
Gemäß einem Aspekt 40 betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung gemäß Aspekt 39, wobei das mindestens eine Additiv ausgewählt wird aus polykationischen According to an aspect 40, the present invention relates to the use according to aspect 39, wherein the at least one additive is selected from polycationic
Verbindungen die ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Diallyldialkylammoniummonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von (Meth)acrylatmonomeren, Compounds selected from the group consisting of homopolymers and copolymers based on diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers,
(Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von quartären Vinylpyridinen, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Alkylaminmonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von  (Meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and copolymers based on alkylamine monomers, homopolymers and copolymers based on
Allylaminmonomeren, Allylaminhydrochlorid-Diallylaminhydrochlorid-Copolymeren, N- Vinylacrylamidinhydrochlorid-Acrylamid-Copolymeren, Dialkylamin-Epichlorhydrin- Copolymeren, Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Copolymeren, Dicyandiamid- Formaldehyd-Polykondensaten, Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensaten,  Allylamine monomers, allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
Polyethylenpolyamin-Dicyandiamid-Polycondensaten und kationisch modifizierten Stärken und Cellulosen. Polyethylene polyamine dicyandiamide polycondensates and cationically modified starches and celluloses.
Gemäß einem Aspekt 41 betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer According to one aspect 41, the present invention relates to the use of a
Kombination mindestens eines Additivs und mindestens einen Hilfsstoffes, Combination of at least one additive and at least one adjuvant,
wobei das mindestens eine Additiv aus der Gruppe, bestehend aus N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen; wherein the at least one additive is selected from the group consisting of N-alkyl betaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)(tri(C1 - C3-alkyl))ammonium)verbindungen, insbesondere Poly((4-vinylbenzyl)(trimethyl)- ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO), ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, in particular poly ((4-vinylbenzyl) (trimethyl) ammonium) compounds, lignin sulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO);
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))(benzyl)ammonium- Verbindungen und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammoniumverbindungen, ausgewählt werden;  Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) (benzyl) ammonium Compounds and (C 1 -C 25 alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzolsulfonaten, ausgewählt werden; und  Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C 10 -C 25 acyclic aliphatic sulfates, C 10 -C 25 alkyl sulfonates and (C 10 -C 25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden, ausgewählt wird, und Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are selected, and
und wobei der mindestens eine Hilfsstoff ausgewählt wird aus der Gruppe der Hilfsstoffe gemäß Formel (H1 ) and wherein the at least one adjuvant is selected from the group of adjuvants according to formula (H1)
[NRa1 4]+ Formel (H1 ), [NR a1 4] + formula (H1),
wobei Ra1 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkenylgruppen, wherein R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups,
unsubstituierten C2-C8 Alkinylgruppen, Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen, wobei die Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen unsubstituiert oder mit unsubstituierten C1 -C3 Alkylgruppen oder unsubstituierten C1 -C3 Vinylgruppen substituiert sein können, bei der Herstellung oder Handhabung von Graphen. unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups, phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups, where the phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups may be unsubstituted or substituted by unsubstituted C 1 -C 3 alkyl groups or unsubstituted C 1 -C 3 vinyl groups in the manufacture or handling of graphene.
Vorzugsweise sind die Blockcopolymere von Ethylenoxid und Propylenoxid keine Preferably, the block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide are none
Triblockpolymere mit einer Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 %, wobei es sich bei den Verhältnissen um Triblock polymers having a composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10%, wherein the proportions by
Molverhältnisse handelt. Gemäß einem Aspekt 42 betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung von Molar ratios. According to one aspect, the present invention relates to a use of
Graphenplättchen gemäß Aspekt 37 oder die Verwendung von Suspensionen gemäß einem der Aspekte 1 bis 23 und 38 bei der Herstellung von elektronischen Materialien, elektronischen Gegenständen, wie elektronischen Schaltungen und Kondensatoren wie Supercaps, elektrisch leitfähigen Filmen, chemischen Sensoren, Kompositmaterialien, wie verstärkten und/oder ableitfähigen Kunststoffe, Batterien und Membranen. Graphene platelets according to aspect 37 or the use of suspensions according to one of aspects 1 to 23 and 38 in the manufacture of electronic materials, electronic articles such as electronic circuits and capacitors such as supercaps, electrically conductive films, chemical sensors, composite materials such as reinforced and / or dissipative plastics, batteries and membranes.
Beispiele Beispiel 1 : Examples Example 1:
Bei Beispiel 1 -1 bis 1 -3 und Vergleichsbeispielen 1 -7 bis 1 -10 wurden 200 mg Graphit Flocken (SGL Carbon) in 40 ml einer Lösung von Additiv und In Examples 1 -1 to 1 -3 and Comparative Examples 1 -7 to 1 -10, 200 mg of graphite flakes (SGL Carbon) in 40 ml of a solution of additive and
Tetraethylammoniumhydroxid (TEA) (Sigma Aldrich) in Wasser dispergiert. Nach 10 h Rühren mittels Magnetrührer bei RT (Raumtemperatur) wurde die Suspension für 6 h in einem Laborhomogenisator UP50H der Fa. Hielscher (Amplitude: 60 %; Cycle: 0,5) beansprucht.  Tetraethylammonium hydroxide (TEA) (Sigma Aldrich) dispersed in water. After stirring for 10 h by means of a magnetic stirrer at RT (room temperature), the suspension was subjected to 6 hours in a laboratory homogenizer UP50H from Hielscher (amplitude: 60%, cycle: 0.5).
Bei den Beispielen 1 -4 bis 1 -6, 1 -1 1 bis 1 -17 und Vergleichsbeispielen 1 -18 bis 1 -19 wurden 200 mg Graphit Flocken (SGL Carbon) in 40 ml einer Lösung von In Examples 1 -4 to 1 -6, 1 -1 1 to 1 -17 and Comparative Examples 1 -18 to 1 -19, 200 mg of graphite flakes (SGL Carbon) in 40 ml of a solution of
Tetraethylammoniumhydroxid (TEA) (Sigma Aldrich) in Wasser dispergiert. Nach 10 h Rühren mittels Magnetrührer bei RT wurde die Suspension für 1 h in einem Tetraethylammonium hydroxide (TEA) (Sigma Aldrich) dispersed in water. After stirring for 10 h by means of a magnetic stirrer at RT, the suspension was stirred for 1 h in a
Laborhomogenisator UP50H der Fa. Hielscher (Amplitude: 60 %; Cycle: 0,5) beansprucht. Nachfolgend wurde der Überstand verworfen und das Sediment in 40 ml einer  Laboratory homogenizer UP50H from Hielscher (amplitude: 60%; cycle: 0.5) claimed. Subsequently, the supernatant was discarded and the sediment in 40 ml of a
Additivlösung redispergiert. Anschließend wurde die Suspension für 5 h in einem Additive solution redispersed. Subsequently, the suspension was in a for 5 h
Laborhomogenisator UP50H der Fa. Hielscher (Amplitude: 60 %; Cycle: 0,5) beansprucht. Bei allen Versuchen wurde die Temperatur der Suspension mithilfe eines Eisbades auf 17 °C eingestellt. Der spezifische Energieeintrag betrug 2,3 105 kJ/kg Graphit. Das Produkt wurde 10 min bei 15000 rpm (21382 g) in einer Hettich MIKRO 200 Zentrifuge Laboratory homogenizer UP50H from Hielscher (amplitude: 60%; cycle: 0.5) claimed. In all experiments, the temperature of the suspension was adjusted to 17 ° C using an ice bath. The specific energy input was 2.3 · 10 5 kJ / kg graphite. The product was stirred for 10 min at 15,000 rpm (21382 g) in a Hettich MIKRO 200 centrifuge
zentrifugiert. Die Stabilität der Suspensionen bestimmt, in dem die in der Suspension enthaltene Konzentration an Graphen nach 1 Monaten Standzeit ermittelt wird. centrifuged. The stability of the suspensions is determined by determining the concentration of graphene contained in the suspension after 1 months of service life.
Die Standzeit wurde bestimmt, indem 4 ml Graphenplättchensuspension in einem verschlossenen Röhrchen mit einem Durchmesser von 14 mm senkrecht bei einer Temperatur von 25 °C ohne Schütteln gelagert wurde. Die Menge an dispergiertem Material wurde mittels UVA is-Spektroskopie ermittelt. Hierbei wurde die optische Dichte des zentrifugierten Materials bei 660 nm ermittelt und die Konzentration an Graphen mit dem aus der Literatur bekannten Extinktionskoeffizienten von 2460 L g"1m"1 für exfolierten Graphit ermittelt. The shelf life was determined by storing 4 ml of graphene platelet suspension in a sealed 14 mm diameter tube vertically at a temperature of 25 ° C without shaking. The amount of dispersed material was determined by UVA is spectroscopy. Here, the optical density of the centrifuged material was determined at 660 nm and the concentration of graphene with the known from the literature extinction coefficient of 2460 L g "1 m " 1 determined for exfoliated graphite.
Figure imgf000072_0001
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VB: Vergleichsbeispiel; Beispiel: erfindungsgemäßes Beispiel  VB: Comparative Example; Example: example according to the invention
Bei VB 1 -10 wurde auf das Additiv verzichtet. Hierbei wurde beobachtet, dass der Graphit nicht vollständig vom Lösungsmittel benetzt wurde und das Material aufschwamm. Ferner zeigte sich eine sehr schlechte Stabilität, bei der sich der Graphit nach wenigen Minuten absetzte. Es erfolgte keine Delaminierung. Die zentrifugierte Probe enthielt keine With VB 1 -10 the additive was omitted. It was observed that the graphite was not completely wetted by the solvent and swelled the material. Furthermore, it showed a very poor stability, in which the graphite after a few minutes deposed. There was no delamination. The centrifuged sample contained no
Graphenplättchen.  Graphene platelets.
Beispiel 2: Example 2:
Bei den Beispielen 2-1 bis 2-2 und Vergleichsbeispielen 2-3 bis 2-5 wurden 4 g Graphit Flocken (SGL Carbon) in 800 ml einer Lösung von Tetraethylammoniumhydroxid (TEA) (Sigma Aldrich) in Wasser dispergiert. Nach 10 h Rühren mittels Magnetrührer bei RT wurde die Suspension für 2 h in einem Homogenisator M-1 10P der Fa. Microfluidics (Druck: 1200 bar) beansprucht. Nachfolgend wurde der Überstand verworfen und das Sediment in 800 ml einer Additivlösung redispergiert. Anschließend wurde die Suspension für 8 h in einem Homogenisator M-1 10P der Fa. Microfluidics (Druck: 1200 bar) beansprucht. Bei allen Versuchen wurde die Temperatur der Suspension mithilfe einer Durchflusskühlung auf 20 °C eingestellt. Das erhaltene Produkt wurde 20 min bei  In Examples 2-1 to 2-2 and Comparative Examples 2-3 to 2-5, 4 g of graphite flakes (SGL Carbon) were dispersed in 800 ml of a solution of tetraethylammonium hydroxide (TEA) (Sigma Aldrich) in water. After stirring for 10 h by means of a magnetic stirrer at RT, the suspension was exposed for 2 h in a M-1 10P homogenizer from Microfluidics (pressure: 1200 bar). Subsequently, the supernatant was discarded and the sediment redispersed in 800 ml of an additive solution. Subsequently, the suspension for 8 h in a homogenizer M-1 10P Fa. Microfluidics (pressure: 1200 bar) claimed. In all experiments, the temperature of the suspension was adjusted to 20 ° C by means of flow cooling. The resulting product was 20 min at
1 1000 rpm (16639 g) in einer Eppendorf Centrifuge 5810 zentrifugiert.  1 1000 rpm (16639 g) centrifuged in an Eppendorf Centrifuge 5810.
Zur Bestimmung der Stabilität der Suspensionen wurden die Konzentrationen an Graphen nach 1 Monat Standzeit ermittelt. Hierbei wurden 4 ml Graphenplättchensuspension in einem verschlossenen Röhrchen mit einem Durchmesser von 14 mm senkrecht bei einer Temperatur von 25 °C ohne Schütteln gelagert. To determine the stability of the suspensions, the concentrations of graphene were determined after 1 month of service life. In this case, 4 ml Graphenplättchensuspension were stored in a sealed tube with a diameter of 14 mm vertically at a temperature of 25 ° C without shaking.
Die Menge an dispergiertem Material wurde mittels UVA is-Spektroskopie ermittelt. Hierbei wurde die optische Dichte des zentrifugierten Materials bei 660 nm ermittelt und die Konzentration an Graphen mit dem aus der Literatur bekannten Extinktionskoeffizienten von 2460 L g"1m"1 für exfolierten Graphit ermittelt. The amount of dispersed material was determined by UVA is spectroscopy. Here, the optical density of the centrifuged material was determined at 660 nm and the concentration of graphene with the known from the literature extinction coefficient of 2460 L g "1 m " 1 determined for exfoliated graphite.
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Bei VB 2-5 wurde auf das Additiv verzichtet. Hierbei wurde beobachtet, dass der Graphit nicht vollständig vom Lösungsmittel benetzt wurde und das Material aufschwamm. Ferner zeigte sich eine sehr schlechte Stabilität, bei der sich der Graphit nach wenigen Minuten absetzte. Es erfolgte keine Delaminierung. Die zentrifugierte Probe enthielt keine Graphenplattchen. With VB 2-5 the additive was omitted. It was observed that the graphite was not completely wetted by the solvent and swelled the material. Furthermore, it showed a very poor stability, in which the graphite after a few minutes deposed. There was no delamination. The centrifuged sample contained no graphene platelets.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Suspension, umfassend ein wassermischbares Lösungsmittel, 1 . Suspension comprising a water-miscible solvent,
Graphenplättchen, mindestens ein Additiv und mindestens einen Hilfsstoff, wobei das mindestens eine Additiv aus der Gruppe, bestehend aus N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C- Atome aufweisen; Graphene platelets, at least one additive and at least one adjuvant, wherein the at least one additive selected from the group consisting of N-alkylbetaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)- (tri(C1 -C3-alkyl))ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO), die keine Triblockpolymere mit einer Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei die jeweiligen Verhältnisse Molverhältnisse sind, ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) - (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO) which are not triblock polymers having a composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10% each, the respective ratios being molar ratios;
polykationischen Verbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus polycationic compounds consisting of the group consisting of
Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Homopolymers and copolymers based on
Diallyldialkylammoniummonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von (Meth)acrylatmonomeren, (Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von quartären Vinylpyridinen, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Alkylaminmonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von Allylaminmonomeren,  Diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and copolymers based on alkylamine monomers, homopolymers and copolymers based on allylamine monomers,
Allylaminhydrochlorid-Diallylaminhydrochlorid-Copolymeren, N-Vinylacryl- amidinhydrochlorid-Acrylamid-Copolymeren, Dialkylamin-Epichlorhydrin- Copolymeren, Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Copolymeren, Dicyandiamid- Formaldehyd-Polykondensaten, Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensaten, Allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamide-amidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
Polyethylenpolyamin-Dicyandiamid-Polycondensaten und kationisch modifizierten Stärken und Cellulosen, ausgewählt werden; Polyethylene polyamine dicyandiamide polycondensates and cationically modified starches and celluloses;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25- Alkyl)(tri(C1 -C3-alkyl))ammoniumverbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))- (benzyl)ammoniumverbindungen und (C1 - C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammonium- verbindungen, ausgewählt werden; Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) - (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzol- sulfonaten, ausgewählt werden; und  Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C10-C25 acyclic aliphatic sulfates, C10-C25 alkyl sulfonates and (C10-C25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25- Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden, ausgewählt wird  Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are selected
und wobei der mindestens eine Hilfsstoff ausgewählt wird aus der Gruppe der Hilfsstoffe gemäß Formel (H 1 ) and wherein the at least one adjuvant is selected from the group of adjuvants according to formula (H 1)
[NRa1 4]+ Formel (H1 ), [NR a1 4] + formula (H1),
wobei die Ra1 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkenylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkinylgruppen, Phenylgruppen und Phenyl- (C1 -C3-alkyl)gruppen, wobei die Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen unsubstituiert oder mit unsubstituierten C1 -C3 Alkylgruppen oder unsubstituierten C1 -C3 Vinylgruppen substituiert sein können. wherein R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups, phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 alkyl) groups, wherein the phenyl groups and phenyl (C1-C3-alkyl) groups may be unsubstituted or substituted with unsubstituted C1-C3 alkyl groups or unsubstituted C1-C3 vinyl groups.
2. Suspension gemäß Anspruch 1 , wobei das mindestens eine Additiv aus der Gruppe, bestehend aus N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen; 2. A suspension according to claim 1, wherein said at least one additive is selected from the group consisting of N-alkyl betaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)- (tri(C1 -C3-alkyl))ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO), die keine Triblockpolymere mit einer Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei die jeweiligen Verhältnisse Molverhältnisse sind, ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) - (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO) which are not triblock polymers having a composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10% each, the respective ratios being molar ratios;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25- Alkyl)(tri(C1 -C3-alkyl))ammoniumverbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))- (benzyl)ammoniumverbindungen und (C1 - C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammonium- Verbindungen, ausgewählt werden; Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzol- sulfonaten, ausgewählt werden; und Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) - (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds; Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C10-C25 acyclic aliphatic sulfates, C10-C25 alkyl sulfonates and (C10-C25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25- Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden, ausgewählt wird.  Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are selected.
3. Suspension gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei das mindestens eine Additiv ausgewählt wird, aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Ligninsulfonaten, Blockcopolymeren von Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO), die keine Triblockpolymere mit der Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei die jeweiligen Verhältnisse Molverhältnisse sind, (C12-C25-Alkyl)(tri(C1 -C3- alkyl))ammoniumverbindungen, C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10- C25-Alkylsulfonaten, ethoxylierten (C1 -C25-Alkyl)phenolen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen. 3. Suspension according to one of claims 1 to 2, wherein the at least one additive is selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, lignosulfonates, block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO), which does not contain triblock polymers having the composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a deviation of up to 10% each, the respective ratios being molar ratios, (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, C 10- C25 acyclic aliphatic sulfates, C10-C25 alkyl sulfonates, ethoxylated (C1 -C25 alkyl) phenols, ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols, and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines.
4. Suspension gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Ra1 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkenylgruppen und unsubstituierten C2-C8 Alkinylgruppen. A suspension according to any one of claims 1 to 3, wherein the R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups and unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups.
5. Suspension gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Ra1 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C4 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C4 Alkenylgruppen und unsubstituierten C2-C4-Alkinylgruppen. 5. A suspension according to any one of claims 1 to 4, wherein the R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 4 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 4 alkenyl groups and unsubstituted C 2 -C 4 alkynyl groups.
6. Suspension gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Ra1 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C4 Alkylgruppen. A suspension according to any one of claims 1 to 5, wherein the R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 4 alkyl groups.
7. Suspension gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei mindestens ein Additiv ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Naphthalinsulfonsäureformaldehydkondensaten, C10-C25 Alkylsulfonaten, C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten und Blockcopolymere von Ethylenoxid und Propylenoxid, die keine Triblockpolymere mit der Zusammensetzung von EO:PO:EO = 20:70:20 mit einer Abweichung von jeweils bis zu 10 % darstellen, wobei die jeweiligen Verhältnisse Molverhältnisse sind. 7. A suspension according to any one of claims 1 to 6, wherein at least one additive is selected from the group consisting of Naphthalene sulfonic acid-formaldehyde condensates, C10-C25 alkyl sulfonates, C10-C25 acyclic aliphatic sulfates, and block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide which are not triblock polymers having the composition of EO: PO: EO = 20:70:20 with a variation of up to 10%, respectively the respective ratios are molar ratios.
8. Suspension gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei mindestens ein Hilfsstoff ausgewählt wird aus Verbindungen gemäß Formel (H2) 8. A suspension according to any one of claims 1 to 7, wherein at least one adjuvant is selected from compounds of formula (H2)
[NRa2 xRb2 4-x]+ Formel (H2), [NR x R a2 b2 4- x] + formula (H2),
wobei die Ra2 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, Rb2 ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus unsubstituierten C2-C4 Alkenylgruppen und unsubstituierten C2-C4 Alkinylgruppen, und wobei x 3 oder 4 ist. wherein the R a2 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, R b2 is selected from the group consisting of unsubstituted C 2 -C 4 alkenyl groups and unsubstituted C 2 -C 4 alkynyl groups, and wherein x is 3 or 4.
9. Suspension gemäß Anspruch 8, wobei die Ra2 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus C1 -C4 Alkylgruppen. The suspension of claim 8, wherein the R a2 are independently selected from the group consisting of C 1 -C 4 alkyl groups.
10. Suspension gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei x 4 ist. 10. A suspension according to any one of claims 8 or 9, wherein x is 4.
1 1 . Suspension gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Oxidgehalt der Graphenplättchen unter 1 ,5 Gew.-% liegt, bezogen auf das Gesamtgewicht der in der Suspension enthaltenen Graphenplättchen. 1 1. A suspension according to any one of claims 1 to 10, wherein the oxide content of the graphene platelets is below 1, 5 wt .-%, based on the total weight of the graphene platelets contained in the suspension.
12. Suspension gemäß einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , wobei die Graphenplättchen im Ramanspektrum ein Intensitätsverhältnis des 2D-Peaks zum G-Peak in einem Bereich von 0,5 bis 2 und eine Halbwertsbreite des 2D-Peaks in einem Bereich von 35 bis 65 cm"1aufweisen. The suspension according to any one of claims 1 to 1 1, wherein the graphene platelets in the Raman spectrum have an intensity ratio of the 2D peak to the G peak in a range of 0.5 to 2 and a half width of the 2D peak in a range of 35 to 65 cm "1 .
13. Suspension gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Graphenplättchen eine mittlere Dicke aus einem Bereich von 0,5 und 5 nm aufweisen. A suspension according to any one of claims 1 to 12, wherein the graphene sheets have an average thickness in the range 0.5 and 5 nm.
14. Verfahren zur Herstellung einer Graphensuspension, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: 14. A method of making a graphene suspension, the method comprising the steps of:
a1 ) Bereitstellen einer Suspension von Graphit in einem wassermischbaren Lösungsmittel, a2) Zerkleinern der Suspension unter Eintragen von Energie in die Suspension mittels Ultraschall, Kugelmühle, Rührwerkskugelmühle, Strahlmühle, Rotor-Stator- System, Homogenisator oder Kombinationen davon, und a1) providing a suspension of graphite in a water-miscible solvent, a2) comminuting the suspension by introducing energy into the suspension by means of ultrasound, ball mill, stirred ball mill, jet mill, rotor-stator system, homogenizer or combinations thereof, and
b) Zerkleinern des Graphits unter Eintragen von Energie in die Suspension mittels Ultraschall, Kugelmühle, Rührwerkskugelmühle, Strahlmühle, Rotor- Stator- System, Homogenisator oder Kombinationen davon wenigstens teilweise in  b) crushing the graphite while introducing energy into the suspension by means of ultrasound, ball mill, stirred ball mill, jet mill, rotor-stator system, homogenizer or combinations thereof at least partially in
Gegenwart mindestens eines Additivs unter Erhalt von Graphenplättchen, wobei das mindestens eine Additiv ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig Presence of at least one additive to yield graphene sheets, wherein the at least one additive is selected from the group consisting of N-alkyl betaines; Sorbitan trifatty acids, where the fatty acids are independent
voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen; have from 10 to 25 carbon atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)- (tri(C1 -C3-alkyl))ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO), ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) - (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO), to be selected;
polykationischen Verbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus polycationic compounds consisting of the group consisting of
Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Homopolymers and copolymers based on
Diallyldialkylammoniummonomeren, kationischen Polyacrylaten und Diallyldialkylammoniummonomeren, cationic polyacrylates and
Polyacrylamiden, polymeren quartären Vinylpyridinen, Homopolymeren und Polyacrylamides, polymeric quaternary vinylpyridines, homopolymers and
Copolymeren auf der Basis von Diallyldialkylammoniummonomeren, Copolymers based on diallyldialkylammonium monomers,
Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von (Meth)acrylatmonomeren, (Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von quartären Vinylpyridinen, Homopolymeren und Homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and copolymers
Copolymeren auf der Basis von Alkylaminmonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von Allylaminmonomeren, Allylaminhydrochlorid- Diallylaminhydrochlorid-Copolymeren, N-Vinylacrylamidinhydrochlorid-Acrylamid- Copolymeren, Dialkylamin-Epichlorhydrin-Copolymeren, Polyamid-Polyamin- Epichlorhydrin-Copolymeren, Dicyandiamid-Formaldehyd-Polykondensaten, Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensaten, Polyethylenpolyamin-Dicyandiamid- Polycondensaten und kationisch modifizierten Stärken und Cellulosen, ausgewählt werden; Copolymers based on alkylamine monomers, homopolymers and copolymers based on allylamine monomers, allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea Formaldehyde polycondensates, polyethylenepolyamine dicyandiamide polycondensates and cationically modified starches and celluloses;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25- Alkyl)(tri(C1 -C3-alkyl))ammoniumverbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))- (benzyl)ammoniumverbindungen und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammonium- verbindungen, ausgewählt werden; Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzol- sulfonaten, ausgewählt werden; und Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) - (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds; Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C10-C25 acyclic aliphatic sulfates, C10-C25 alkyl sulfonates and (C10-C25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25- Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden, und  Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines, and
wobei in den Schritten a1 ) oder, a2) oder a1 ) und a2) und optional in Schritt b) mindestens ein Hilfsstoff gemäß Formel (H1 ) zugegeben wird, wherein in steps a1) or, a2) or a1) and a2) and optionally in step b) at least one adjuvant according to formula (H1) is added,
[NRa1 4]+ Formel (H1 ), [NR a1 4] + formula (H1),
wobei die Ra1 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkenylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkinylgruppen, Phenylgruppen und Phenyl-wherein the R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups, phenyl groups and phenyl
(C1 -C3-alkyl)gruppen, wobei die Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen unsubstituiert oder mit unsubstituierten C1 -C3 Alkylgruppen oder unsubstituierten C1 -C3 Vinylgruppen substituiert sein können. (C 1 -C 3 -alkyl) groups, where the phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 -alkyl) groups may be unsubstituted or substituted by unsubstituted C 1 -C 3 -alkyl groups or unsubstituted C 1 -C 3 -vinyl groups.
15. Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei das mindestens eine Additiv 15. The method according to claim 14, wherein the at least one additive
ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen; is selected from the group consisting of N-alkylbetaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)-polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) -
(tri(C1 -C3-alkyl))ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO), ausgewählt werden; (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignin sulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO);
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25- Alkyl)(tri(C1 -C3-alkyl))ammoniumverbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))- (benzyl)ammoniumverbindungen und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammonium- verbindungen, ausgewählt werden; Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) - (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzol- sulfonaten, ausgewählt werden; und  Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C10-C25 acyclic aliphatic sulfates, C10-C25 alkyl sulfonates and (C10-C25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C1 -C25)
Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden. Alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids, wherein the fatty acids are independent each having 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids, wherein the fatty acids independently 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are selected.
16. Graphenplättchen, wobei die Graphenplättchen nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 15 hergestellt wurden. 16. Graphene platelets, wherein the graphene platelets were prepared by a process according to any one of claims 14 to 15.
17. Verwendung einer Kombination mindestens eines Additivs und mindestens eines Hilfsstoffes 17. Use of a combination of at least one additive and at least one excipient
wobei das mindestens eine Additiv aus der Gruppe, bestehend aus wherein the at least one additive is selected from the group consisting of
N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig N-alkyl betaines; Sorbitan trifatty acids, where the fatty acids are independent
voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen; have from 10 to 25 carbon atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)- (tri(C1 -C3-alkyl))ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO), ausgewählt werden; polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) - (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignosulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO), to be selected;
polykationischen Verbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus polycationic compounds consisting of the group consisting of
Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Homopolymers and copolymers based on
Diallyldialkylammoniummonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von (Meth)acrylatmonomeren, (Meth)acrylamidmonomeren und Mischungen hiervon, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von quartären Vinylpyridinen, Homopolymeren und Copolymeren auf der Basis von Alkylaminmonomeren, Homopolymeren und Copolymeren auf Basis von Allylaminmonomeren,  Diallyldialkylammonium monomers, homopolymers and copolymers based on (meth) acrylate monomers, (meth) acrylamide monomers and mixtures thereof, homopolymers and copolymers based on quaternary vinylpyridines, homopolymers and copolymers based on alkylamine monomers, homopolymers and copolymers based on allylamine monomers,
Allylaminhydrochlorid-Diallylaminhydrochlorid-Copolymeren, N-Vinylacryl- amidinhydrochlorid-Acrylamid-Copolymeren, Dialkylamin-Epichlorhydrin- Copolymeren, Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Copolymeren, Dicyandiamid- Formaldehyd-Polykondensaten, Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensaten, Allylamine hydrochloride-diallylamine hydrochloride copolymers, N-vinylacrylamide-amidine hydrochloride-acrylamide copolymers, dialkylamine-epichlorohydrin copolymers, polyamide-polyamine-epichlorohydrin copolymers, dicyandiamide-formaldehyde polycondensates, urea-formaldehyde polycondensates,
Polyethylenpolyamin-Dicyandiamid-Polycondensaten und kationisch modifizierten Stärken und Cellulosen, ausgewählt werden; Polyethylene polyamine dicyandiamide polycondensates and cationically modified starches and celluloses;
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25- Alkyl)(tri(C1 -C3-alkyl))ammoniumverbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))- (benzyl)ammoniumverbindungen und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammonium- verbindungen, ausgewählt werden; Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzol- sulfonaten, ausgewählt werden; und Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) - (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds; Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C10-C25 acyclic aliphatic sulfates, C10-C25 alkyl sulfonates and (C10-C25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25- Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden, ausgewählt wird, und  Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C 1 -C 25 -alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids wherein the fatty acids independently have from 10 to 25 carbon atoms , ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are selected, and
wobei der mindestens eine Hilfsstoff ausgewählt wird aus der Gruppe der Hilfsstoffe gemäß Formel (H1 ) wherein the at least one adjuvant is selected from the group of adjuvants according to formula (H1)
[NRa1 4]+ Formel (H1 ), [NR a1 4] + formula (H1),
wobei Ra1 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus unsubstituierten C1 -C8 Alkylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkenylgruppen, unsubstituierten C2-C8 Alkinylgruppen, Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3- alkyl)gruppen, wobei die Phenylgruppen und Phenyl-(C1 -C3-alkyl)gruppen unsubstituiert oder mit unsubstituierten C1 -C3 Alkylgruppen oder unsubstituierten C1 -C3 Vinylgruppen substituiert sein können, wherein R a1 are independently selected from the group consisting of unsubstituted C 1 -C 8 alkyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkenyl groups, unsubstituted C 2 -C 8 alkynyl groups, phenyl groups and phenyl (C 1 -C 3 alkyl) groups, wherein the phenyl groups and phenyl ( C 1 -C 3 -alkyl) groups may be unsubstituted or substituted by unsubstituted C 1 -C 3 -alkyl groups or unsubstituted C 1 -C 3 -vinyl groups,
bei der Herstellung oder Handhabung von Graphen. in the manufacture or handling of graphene.
18. Verwendung gemäß Anspruch 17, wobei das mindestens eine Additiv aus der Gruppe, bestehend aus N-Alkylbetainen; Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen; Use according to claim 17, wherein said at least one additive is selected from the group consisting of N-alkylbetaines; Sorbitan trifatty acids wherein the fatty acids independently have 10 to 25 C atoms;
polymeren Tensiden, die aus der Gruppe, bestehend aus Naphthalinsulfonsäure- formaldehydkondensaten, Celluloseethern, Polyvinylalkoholen, Poly((4-vinylbenzyl)-polymeric surfactants selected from the group consisting of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, cellulose ethers, polyvinyl alcohols, poly ((4-vinylbenzyl) -
(tri(C1 -C3-alkyl))ammonium)verbindungen, Ligninsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO), ausgewählt werden; (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium) compounds, lignin sulfonates and block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO);
Ammoniumverbindungen, die aus der Gruppe, bestehend aus (C12-C25- Alkyl)(tri(C1 -C3-alkyl))ammoniumverbindungen, (C10-C20-Alkyl)(di(C1 -C3-alkyl))- (benzyl)ammoniumverbindungen und (C1 -C25-Alkyl)(polyalkylenoxid)ammonium- verbindungen, ausgewählt werden; Ammonium compounds selected from the group consisting of (C 12 -C 25 -alkyl) (tri (C 1 -C 3 -alkyl)) ammonium compounds, (C 10 -C 20 -alkyl) (di (C 1 -C 3 -alkyl)) - (benzyl) ammonium compounds and (C 1 -C 25 -alkyl) (polyalkylene oxide) ammonium compounds;
Sulfonsäurederivaten, die aus der Gruppe, bestehend aus C10-C25 acyclischen aliphatischen Sulfaten, C10-C25-Alkylsulfonaten und (C10-C25-Alkyl)benzol- sulfonaten, ausgewählt werden; und  Sulfonic acid derivatives selected from the group consisting of C10-C25 acyclic aliphatic sulfates, C10-C25 alkyl sulfonates and (C10-C25 alkyl) benzenesulfonates; and
Ethoxylaten, die aus der Gruppe, bestehend aus ethoxylierten (C1 -C25-Ethoxylates selected from the group consisting of ethoxylated (C1 -C25)
Alkyl)phenolen, ethoxylierten Sorbitantrifettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten Fettsäuren, wobei die Fettsäuren unabhängig voneinander 10 bis 25 C-Atome aufweisen, ethoxylierten C10+ acyclischen aliphatischen Alkoholen und ethoxylierten C7+ acyclischen aliphatischen Aminen ausgewählt werden, ausgewählt wird. Alkyl) phenols, ethoxylated sorbitan trifatty acids, wherein the fatty acids are independent each having 10 to 25 carbon atoms, ethoxylated fatty acids, wherein the fatty acids independently 10 to 25 C atoms, ethoxylated C10 + acyclic aliphatic alcohols and ethoxylated C7 + acyclic aliphatic amines are selected.
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